Мощность электростанций повысят с помощью напечатанного суперсплава

На 3D-принтере напечатали прочный сплав, который увеличит выработку энергии турбинными генераторами с меньшим выбросом углерода.

Американские инженеры использовали 3D-принтер для создания высокоэффективного металлического сплава (суперсплава) с необычным составом. Он прочнее, легче и выдерживает более высокие температуры, чем современных материалы, используемые для создания турбин. Технология повысит производство энергии на электростанциях, работающих от ископаемого топлива и АЭС.

Ученые использовали 3D-принтер, чтобы быстро расплавить порошкообразные металлы, а затем распечатать образец смеси. Готовый сплав включает 42% алюминия, 25% титана, 13% ниобия, 8% циркония, 8% молибдена и 4% тантала. Исследование показало, что при температуре 800 °С состав прочнее, чем многие другие высокоэффективные сплавы. 

Схема производства (слева) и сравнение характеристик нового сплава с современными аналогами. Изображение: Andrew B. Kustas et al., Applied Materials Today

Инженеры отмечают, что новый материал необычен тем, что ни один из металлов не составляет более половины готового материала и при этом включает большое количество разных металлов. Для создания сплава используется специальная модель, основанная на известных данных из металлургии, которая позволяет рассчитывать и предсказывать свойства готового материала.

Это чрезвычайно сложные смеси. Все эти металлы взаимодействуют на микроскопическом — даже на атомном — уровне, и именно эти взаимодействия действительно определяют, насколько прочен металл, насколько он пластичен, какова будет его температура плавления и так далее.

Майкл Чандросс, соавтор исследования из Национальных лабораторий Сандия

Большинство современных электростанций — и те, что работают от ископаемого топлива, и атомные станции — используют тепло для вращения турбин, вырабатывающих электроэнергию. Эффективность силовой установки ограничена тем, насколько высокую температуру выдерживают металлические детали турбины. Чем она выше, тем больше энергии может быть преобразовано в электричество при одновременном снижении количества отработанного тепла, выделяемого в окружающую среду.

Исследователи продолжат работу по исследованию нового сплава, чтобы изучить возможности масштабирования производственной технологии и работу сплава в реальных условиях.


Читать далее:

Планету размером с Землю нашли недалеко от нас. Возможно, там есть атмосфера

Посмотрите на золотые «брекеты» XVII века: их установили светской львице

Названа реальная причина исчезновения империи хеттов

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука
Новый препарат может обратить диабет вспять
Наука
На Марсе участились полярные сияния: что это значит
Космос
Форма известной туманности оказалась совсем не такой, как считали ученые
Наука
Исламский «Экскалибур» нашли в Испании: ему больше 1000 лет
Наука
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука