Инженеры из Карлсруэского технологического института (KIT) представили новый металлический сплав, который может изменить подход к энергетике и авиации. Материал, созданный на основе хрома, молибдена и кремния, выдерживает температуру до 2000°C, не теряя пластичности и устойчивости к окислению.
“Этот сплав не только устойчив при экстремальных температурах, но и остается достаточно пластичным, чтобы использоваться в реальных конструкциях”, – рассказал профессор Мартин Хайльмайер, руководитель исследования.
Почему это важно
Современные никелевые суперсплавы, применяемые в газовых турбинах и реактивных двигателях, выдерживают максимум до 1100°C. Именно этот предел ограничивает эффективность двигателей: чем выше температура сгорания, тем больше мощности и меньше расход топлива.
“Повышение температуры в турбине всего на 100°C снижает расход топлива примерно на 5%, – пояснил Хайльмайер. – А это значит, меньше выбросов CO₂ и выше эффективность – как для авиации, так и для энергетики”.
Технологический прорыв
Команда в рамках исследовательской программы MatCom-ComMat Немецкого исследовательского фонда (DFG) под руководством профессора Александра Кауфманна (Рурский университет Бохума) создала сплав, в котором удалось преодолеть главные слабые места тугоплавких металлов – хрупкость и склонность к окислению.
“Мы получили материал, который сочетает редкие свойства: он прочен, пластичен и устойчив к окислению при температурах, где другие металлы уже разрушаются, – сказал Кауфманн. – Это может стать основой для новой генерации турбин и двигателей”.
Путь к “зеленой” энергетике
Открытие открывает путь к созданию более экономичных и экологичных систем – от авиационных двигателей до газовых турбин на электростанциях. Использование такого сплава позволит не только повысить КПД, но и сократить выбросы парниковых газов.
Пока материал прошел лабораторные испытания, но исследователи уверены, что его промышленное применение – вопрос ближайших лет.
“Мы достигли важной вехи фундаментальных исследований. Теперь инженеры по всему миру могут использовать этот результат для практических решений”, – добавил Хайльмайер.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Advanced Materials.
