Neue Superlegierungen machen Turbinen grün

Athens (pte036/19.01.2017/13:30) - Forscher der Ohio University http://ohio.edu haben einen Weg gefunden, die Hochtemperatur-Eigenschaften von Superlegierungen zu verbessern, die in Flugzeugmotoren zur Anwendung kommen. Die Methode könnte die Entwicklung von umweltfreundlichen Turbinenmotoren aller Art beschleunigen.

Mehr Titan, weniger Cobalt

Die Experten konnten sogenannte Nano-Zwillinge, mikroskopische Defekte, die Deformierungen bei Hitze und Druck auslösen, deaktivieren. Diese neue Legierungsmethode verhindert nicht nur die Entstehung von Nano-Zwillingen, sondern macht die Legierungen auch stärker. Die neuen Eigenschaften führen dazu, dass der Einsatz von Jet-Motoren umweltfreundlicher werden könnte, so Studienautor Michael Mills. "Wenn eine Maschine mit hoher Temperatur laufen kann, verbraucht es den Treibstoff gründlicher und produziert daher weniger Emissionen."

Die Wissenschaftler fanden zudem heraus, dass die Erhöhung bestimmter Elemente in Superlegierungen die Formierung von Nano-Zwillingen hemmt und gleichzeitig die Hochtemperatur-Eigenschaften verbessert. Die Tendenz bestimmter Atome, in diese Bereiche zu diffusieren, ist abhängig von der Gesamtstruktur der Legierung: "Als wir die Menge an Titan, Tantal und Niob erhöhten und gleichzeitig die Menge von Cobalt und Chrom senkten, entdeckten wir, dass wir die Regionen rund um die Legierungsfehler stärken und diese auch vor Nano-Zwillingen schützen konnten", beschreibt Mills abschließend die Vorgehensweise.

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