Учени са създали "суперсплав", която не се топи до

Ваня Милева Последна промяна на 24 октомври 2025 в 00:00 191 0

Гигантска турбина

Кредит US Bureau of Reclamation
Гигантска реактивна турбина топ Франсис (оранжевото колело в горната част) се спуска на място в язовир Гранд Кули в щата Вашингтон, САЩ.

Учени са разработили хром-молибден-силициева сплав, която издържа на екстремни температури, като същевременно остава пластична и устойчива на окисляване. Тя би могла да замени суперсплавите на никелова основа, които са ограничени до около 1100°C. Новият материал запазва здравината си при точка на топене от приблизително 2000°C..

Новият материал може да направи турбините и двигателите значително по-ефективни, което е важна стъпка към по-чисти и по-мощни енергийни системи.

Новата сплав е разработена от изследователи от Технологичния институт в Карлсруе, а резултатите са представени в Nature.

Огнеупорните метали като волфрам, молибден и хром са известни със своята топлоустойчивост, но имат сериозни недостатъци: те са крехки при стайна температура и бързо се окисляват на въздух и това води до повреда дори при 600 до 700 градуса по Целзий. Поради това те могат да се използват само в специализирани вакуумни среди, като например в рентгенови въртящи се аноди.

"Съвременните суперсплави могат безопасно да се използват при температури до максимум 1100 градуса по Целзий. Това е твърде ниско, за да се реализира напълно потенциалът за повишена ефективност на турбините", обяснява професор Мартин Хайлмайер (Martin Heilmaier).

Новата сплав, разработена като част от изследователска програма на Германската изследователска фондация, проявява уникални свойства: тя е пластична при стайна температура, има висока точка на топене и се окислява бавно дори в критичния температурен диапазон.

По-голяма ефективност, по-малка консумация

"В една турбина, повишаването на температурата само със 100 градуса по Целзий може да намали разхода на гориво с приблизително 5%", отбелязва Хайлмайер.

"Това е особено важно за авиацията, където електрическите самолети едва ли ще бъдат подходящи за полети на дълги разстояния през следващите десетилетия. Следователно значителното намаляване на разхода на гориво ще бъде жизненоважен въпрос. Стационарните газови турбини в електроцентралите също биха могли да работят с по-ниски емисии на CO2 благодарение на по-здравите материали", отбелязва Хайлмайер.

Изследователите подчертават, че ще са необходими допълнителни стъпки за развитие, за да бъде сплавта приложима на практика, но тяхното откритие вече представлява значителен научен пробив, върху който могат да надграждат изследователски групи по целия свят.

Справка: Frauke Hinrichs, Georg Winkens, Lena Katharina Kramer, Gabriely Falcão, Ewa M. Hahn, Daniel Schliephake, Michael Konrad Eusterholz, Sandipan Sen, Mathias Christian Galetz, Haruyuki Inui, Alexander Kauffmann, Martin Heilmaier. A ductile chromium–molybdenum alloy resistant to high-temperature oxidation. Nature, 2025; 646 (8084): 331 DOI: 10.1038/s41586-025-09516-8

Източник: Novel Metal Alloy Withstands Extreme Conditions, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !