Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Kyoto wedi canfod y gall silicadau molybdenwm wella effeithlonrwydd llafnau tyrbinau mewn systemau hylosgi tymheredd uwch-uchel.

Tyrbinau nwy yw'r peiriannau sy'n cynhyrchu trydan mewn gweithfeydd pŵer.Gall tymereddau gweithredu eu systemau hylosgi fod yn uwch na 1600 ° C.Mae'r llafnau tyrbin sy'n seiliedig ar nicel a ddefnyddir yn y systemau hyn yn toddi ar dymheredd 200 ° C yn is ac felly mae angen aer-oeri i weithredu.Byddai llafnau tyrbin wedi'u gwneud o ddeunyddiau â thymheredd toddi uwch yn gofyn am lai o ddefnydd o danwydd ac yn arwain at allyriadau CO2 is.

Bu gwyddonwyr deunyddiau ym Mhrifysgol Kyoto Japan yn ymchwilio i briodweddau cyfansoddiadau amrywiol o silicidau molybdenwm, gydag elfennau teiran ychwanegol a hebddynt.

Dangosodd ymchwil flaenorol fod ffugio cyfansoddion sy'n seiliedig ar folybdenwm silicid trwy wasgu a chynhesu eu powdrau - a elwir yn feteleg powdr - yn gwella eu gallu i wrthsefyll hollti ar dymheredd amgylchynol ond wedi gostwng eu cryfder tymheredd uchel, oherwydd datblygiad haenau silicon deuocsid yn y deunydd.

Gwnaeth tîm Prifysgol Kyoto eu deunyddiau sy'n seiliedig ar silicad molybdenwm gan ddefnyddio dull a elwir yn "solidiad cyfeiriadol," lle mae metel tawdd yn caledu'n raddol i gyfeiriad penodol.

Canfu'r tîm y gellid ffurfio deunydd homogenaidd trwy reoli cyfradd solidification y cyfansawdd sy'n seiliedig ar molybdenwm sy'n seiliedig ar silicad yn ystod y gwneuthuriad a thrwy addasu faint o'r elfen deiran a ychwanegir at y cyfansawdd.

Mae'r deunydd sy'n deillio o hyn yn dechrau dadffurfio'n blastig o dan gywasgiad un echelinol uwchlaw 1000 ° C.Hefyd, mae cryfder tymheredd uchel y deunydd yn cynyddu trwy fireinio microstrwythur.Mae ychwanegu tantalwm at y cyfansawdd yn fwy effeithiol nag ychwanegu fanadium, niobium neu twngsten ar gyfer gwella cryfder y deunydd ar dymheredd tua 1400 ° C.Mae'r aloion a luniwyd gan dîm Prifysgol Kyoto yn llawer cryfach ar dymheredd uchel nag uwch-aloiau nicel modern yn ogystal â deunyddiau strwythurol tymheredd uwch-uchel a ddatblygwyd yn ddiweddar, yn ôl adroddiad yr ymchwilwyr yn eu hastudiaeth a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Science and Technology of Advanced Materials.