Печать жаропрочного сплава для газовых турбин

26.10.2024

Исследования в области разработки материалов, способных выдерживать экстремальные температуры, играют важную роль в создании более эффективных и долговечных технологий для авиации, энергетики и ракетостроения. Специалисты Национальных лабораторий США сделали значительный шаг вперед, создав многокомпонентный сплав, который может выдерживать температуру до 1300°C. Этот инновационный материал обладает высокой устойчивостью к трещинам и деформациям, что делает его идеальным для использования в газовых турбинах и реактивных двигателях.

Разработка этого сплава проводилась учеными из Национальной лаборатории Ок-Ридж в сотрудничестве с Национальной лабораторией энергетических технологий. Новый сплав представляет собой уникальную комбинацию семи элементов, среди которых ключевую роль играет ниобий. Его точка плавления на 48% выше по сравнению с традиционными никель-кобальтовыми сплавами, которые широко применяются в высокотемпературных системах. Этот прорыв открывает возможность создания более надежных компонентов для газовых турбин и двигателей, работающих в экстремальных условиях.

Одним из важнейших достижений этого проекта является адаптация нового сплава для 3D-печати. В частности, материал разрабатывался с учетом возможностей аддитивного производства по технологии электронно-лучевой плавки. Это позволяет эффективно создавать сложные геометрические формы, необходимые для турбинных лопаток и других элементов двигателей, которые должны выдерживать огромные нагрузки и высокие температуры.

Высокая жаропрочность и устойчивость к трещинам делают этот сплав идеальным для применения в газовых турбинах, которые работают при высоких температурах и подвержены сильным нагрузкам. Способность материала сохранять прочность при экстремальных температурах и сопротивляться деформациям увеличивает долговечность и надежность турбинных установок, что особенно важно для таких отраслей, как энергетика, авиация и космическая техника.

Эта разработка является частью более масштабной программы по исследованию технологий, способствующих снижению углеродного следа в ключевых отраслях. Устойчивые к высоким температурам материалы играют важную роль в повышении эффективности энергетических систем, что, в свою очередь, помогает снизить выбросы углекислого газа. Новые сплавы, такие как этот, позволяют создавать более эффективные турбины и реактивные двигатели, что способствует сокращению расхода топлива и уменьшению загрязнения окружающей среды.

Новый сплав также дополняет предыдущие разработки в области жаропрочных материалов. Например, китайские ученые недавно представили алюминиевый сплав для аэрокосмической промышленности, который выдерживает температуру до 500°C. Однако новый американский сплав выходит на новый уровень, предлагая значительно более высокие температурные показатели, что расширяет его возможное применение в самых сложных условиях эксплуатации.

<< Назад: Фруктовые отходы в упаковке помогают следить за свежестью продуктов 26.10.2024

>> Вперед: Хранение углерода в океане 25.10.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Спорт помогает организму бороться с раком 11.07.2025

Связь между физической активностью и здоровьем человека давно не вызывает сомнений, однако современные исследования раскрывают все новые грани этой зависимости. Одним из наиболее обнадеживающих открытий последних лет стало влияние регулярных физических нагрузок на замедление роста раковых опухолей. Ученые из Австралии решили выяснить, каким образом активный образ жизни влияет на клетки рака и может ли он действительно стать вспомогательным фактором в борьбе с онкологией. В ходе трехмесячного эксперимента, проведенного в Университете Эдит Коуэн, под наблюдение попали мужчины с лишним весом и диагностированным раком предстательной железы. Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, как систематические тренировки отражаются на биохимическом составе их крови и насколько это может повлиять на поведение опухолевых клеток. Одним из ключевых открытий стало повышение уровня особых белков - миокинов, которые вырабатываются мышцами во время физических упражнений. Эти белки облада ...>>

Алмазные нанопроводники против жары и света 11.07.2025

Фотодетекторы играют важную роль в самых разных отраслях - от астрономии до оборонных систем. Однако экстремальные условия, в частности высокая температура и интенсивное солнечное излучение, существенно ограничивают возможности их применения. Китайские ученые нашли способ обойти эти ограничения, представив новаторскую конструкцию, способную работать там, где другие датчики выходят из строя. Команда исследователей под руководством профессора Донмина Суна разработала принципиально новый тип солнечно-слепого ультрафиолетового фотодетектора, основанный на монокристаллических алмазных нанопроводниках с встроенными наночастицами платины. По словам ученых, подобное сочетание материалов и структурных решений открывает перспективы для использования устройства в условиях, ранее считавшихся слишком суровыми. Одной из причин уникальной устойчивости и высокой чувствительности стала синергия сразу нескольких физических эффектов. Среди них - одномерная геометрия нанопроводников, наличие глубоки ...>>

Найти нестандартное решение поможет дневной сон 10.07.2025

Когда задачи кажутся неразрешимыми, а идеи не приходят в голову, одним из эффективных способов стимуляции мышления может оказаться... дневной сон. Новое исследование, проведенное в Институте развития человека общества Макса Планка в Берлине, показывает, что даже короткий отдых, особенно если он достигает определенной стадии сна, способен значительно повысить креативность и улучшить способность к аналитическому мышлению. Авторы эксперимента сосредоточили внимание на второй стадии сна, известной как N2. В этот момент мозговая активность замедляется, а характерные электрические импульсы, так называемые сонные веретена, свидетельствуют о том, что мозг активно обрабатывает полученную ранее информацию. Исследователи считают, что именно в этом состоянии мозг лучше всего отделяет важные детали от второстепенных, формируя тем самым основу для внезапных озарений - того самого "эффекта эврики". В ходе работы ученые привлекли 90 добровольцев в возрасте от 18 до 35 лет. Участникам предложили ...>>

Полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) 10.07.2025

Компания Nothing, прославившаяся оригинальными решениями в дизайне и интерфейсе, представила свое первое полноразмерное устройство - наушники Headphone (1), объединив эстетику прозрачности с высококлассным звуком. Headphone (1) сразу привлекают внимание необычным внешним видом. Их чашки выполнены в форме так называемого "скверкла" - дизайнерского гибрида круга и квадрата. Полупрозрачные элементы частично открывают внутреннюю конструкцию, а легкий алюминиевый корпус делает устройство не только визуально легким, но и комфортным при ношении. При весе всего 329 граммов наушники выглядят и ощущаются премиально. Концепция создавалась в сотрудничестве с британским брендом KEF - признанным экспертом в области аудиотехники. Один из наиболее обсуждаемых аспектов новинки - качество звучания. Наушники оснащены 40-миллиметровыми динамическими драйверами, обеспечивающими насыщенные басы и выразительную детализацию. Адаптивная система настройки низких частот подстраивается под индивидуальное во ...>>

Массовый вылов изменил облик балтийской трески 09.07.2025

Человеческое вмешательство в природу часто оставляет следы, которые не видно сразу. Однако в некоторых случаях последствия становятся очевидными не только по внешнему виду животных, но и на уровне их ДНК. Так произошло с балтийской треской - когда-то крупной и многочисленной рыбой, сегодня она изменилась до неузнаваемости. Новое исследование показало: чрезмерный лов не просто сократил ее численность, но и вызвал генетическую перестройку. Треска некогда считалась важнейшим промысловым видом в Балтийском море. Рыбаки добывали ее в огромных количествах, и взрослые особи нередко достигали метра в длину. Однако уже в наши дни средний размер трески упал почти вдвое. Ученые из немецкого института GEOMAR пришли к выводу, что виноват в этом не только экологический кризис, но и естественный отбор, вызванный именно деятельностью человека. Генетические изменения стали реакцией на давление со стороны промышленного рыболовства. Одним из ключевых открытий стало то, что у восточнобалтийской трес ...>>

Случайная новость из Архива Использовение висмутата натрия ускорит развитие электроники 21.01.2014 Прошло уже десять лет с момента получения первых образцов графена. За это время научные журналы и различные тематические ресурсы пополнялись огромным количеством статей и новостей касательно всё новых и новых открытий, связанных с этим удивительным материалом. Однако первое коммерческое применение графен получит лишь в этом году с началом продаж аккумуляторов VLF (Very Large Format), предназначенных для промышленной сферы и автомобилестроения. Когда графену найдётся место в потребительской электронике пока не ясно. А пока этого не случилось учёные Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) обнаружили, что такой материал, как висмутат натрия (NaBiO3) может находиться в состоянии, при котором обладает сходными с графеном свойствами, являясь при этом трёхмерной структурой (графен - двухмерная) под названием трёхмерный топологический дираковский полуметалл (three-dimensional topological Dirac semi-metal, 3DTDS). Интересен тот факт, что данная форма висмутата натрия не только обладает множеством свойств, присущих графену, но также и такими, которых у "углеродной плёнки" нет, при этом NaBiO3 проще в изготовлении. А значит в перспективе может быть использован в потребительской электронике взамен кремнию для создания микропроцессоров нового поколения. Кроме этого, как и в случае с графеном, висмутат натрия может лечь в основу квантовых компьютеров. Конечно, на примере того же графена мы видим, что непосредственно от открытия до внедрения в производство может пройти очень много лет. Тем более на данный момент учёные признаются, что новая форма висмутата натрия является не очень стабильной.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025