鉬硅化物助力渦輪葉片發展！

材料牛注：航空發動機一直受到科學家們的重視，尤其是渦輪葉片的耐熱性，無數多種方法用來合成高溫合金，以提高發動機效率。目前，日本京都大學的研究人員們利用“定向凝固”的方法合成了新的耐高溫合金，高溫強度遠遠優于鎳基高溫合金！

京都大學的研究人員們發現如果使用鉬硅化物制作渦輪葉片，可以提高發動機在超高溫條件下的燃燒效率。

燃氣渦輪是噴氣式飛機的動力，其燃燒室的溫度往往超過1600°C。然而，使用鎳基合金制作的葉片耐受不了這樣的高溫，因此需要及時冷卻，才能正常使用。如果能夠使用更高熔點的材料來制做葉片，就可以減少燃料損耗以及CO2的排放。

日本京都大學的材料科學家們通過控制是否摻雜第三種元素，以及調節鉬、硅的比例以形成不同的鉬硅化物，并深入研究其性能。

研究結果表明，通過粉末冶金的方法制備得到的鉬硅化物這種復合材料，由于SiO2層的存在，提高了在高溫環境下抵抗斷裂的能力。

研究人員發現通過控制凝固速率以及調整摻雜的第三種元素的量，可以得到成分均勻的材料。

通過這種方法制備出來的材料在1000°C以上的高溫環境中，在單向壓應力的作用下才開始出現塑性變形。由于其晶粒得到細化，使得高溫強度也有所增加。研究人員還發現，在1400°C的溫度下，摻雜鉭比釩、鈮和鎢等更能起到提高強度的效果。京都大學的科研團隊所制得的合金材料在高溫下的強度比現代鎳基高溫合金以及其他耐超高溫結構材料要好得多，他們已將該成果發表在Science and Technology of Advanced Materials上。

原文鏈接：Stronger turbine blades with molybdenum silicides。

文獻鏈接：Plastic deformation of directionally solidified ingots of binary and some ternary MoSi2/Mo5Si3 eutectic composites。

本文由編輯部楊超提供素材，陳露編譯，點我加入材料人編輯部。