Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü (KIT) ve Bochum Ruhr Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, mevcut süper alaşımların sıcaklık sınırlarını aşan yeni bir metal bileşimi geliştirdi.
Elde edilen buluş, özellikle gaz türbinleri ve uçak motorları gibi yüksek sıcaklık gerektiren sistemlerde yakıt tüketimini düşürme ve CO₂ emisyonlarını azaltma potansiyeline sahip.
SICAKLIĞIN SINIRINI AŞTI
Bugüne kadar kullanılan nikel bazlı süper alaşımlar, 1.100 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda kararlılığını kaybediyordu. KIT Uygulamalı Malzemeler Enstitüsü’nden Prof. Martin Heilmaier, bu malzemelerin süneklik, oksidasyon direnci ve yüksek sıcaklık dayanımı gibi birçok özelliği bir araya getirdiğini, ancak güvenli çalışma sıcaklığının verimlilik artışı için yetersiz kaldığını belirtti. Heilmaier, enerji verimliliğinin doğrudan sıcaklığa bağlı olduğunu, özellikle yanma süreçlerinde her 100 °C artışın yakıt tüketimini yüzde 5 oranında azaltabildiğini vurguladı.
YENİ ALAŞIM: KROM, MOLİBDEN VE SİLİSYUM
Bu performans sınırını aşmak isteyen ekip, Alman Araştırma Vakfı (DFG) destekli MatCom-ComMat projesi kapsamında krom, molibden ve silisyumdan oluşan yeni bir alaşım geliştirdi. Yeni bileşim, oda sıcaklığında sünek, 2.000 °C’ye kadar erime noktasına sahip ve yüksek sıcaklıklarda oksidasyona karşı olağanüstü direnç gösteriyor.
Ekipteki bir diğer isim, şu anda Ruhr Üniversitesi’nde görev yapan Prof. Alexander Kauffmann, bu özelliklerin daha önce hiçbir refrakter metalde bir arada görülmediğini belirtti. Araştırmaya göre, bu malzeme türbinlerde kullanılacak parçaların çok daha yüksek sıcaklıklarda çalışmasına olanak sağlayabilir.
ENERJİDE YENİ UFUKLAR
Heilmaier, bu tür bir malzemenin havacılık ve enerji sektörleri için büyük fark yaratabileceğini ifade etti. Elektrikli uçakların uzun mesafeli uçuşlarda henüz pratik olmadığını hatırlatan araştırmacı, daha yüksek sıcaklıkta çalışan motorların yakıt tüketimini ve karbon salımını azaltmada kilit rol oynayacağını söyledi. Aynı zamanda enerji santrallerinde kullanılan gaz türbinlerinin de bu sayede daha düşük emisyon değerleriyle çalışabileceği belirtiliyor.
ENDÜSTRİYE UZANAN BİR ADIM
Araştırma ekibi, yeni alaşımın henüz laboratuvar ölçeğinde olduğunu ancak sanayi uygulamalarına geçiş için önemli bir temel oluşturduğunu belirtti. Yeni malzemenin, geleceğin uçak motorları, türbinleri ve enerji sistemlerinde kullanılabilecek düzeye ulaşması halinde, yüksek sıcaklık mühendisliğinde yeni bir dönemin kapısını aralayabileceği değerlendiriliyor.
