Amerykańska firma QuesTek Innovations LLC od ponad 20 lat zajmuje się modelowaniem, opracowaniem, a także tworzeniem nowych stopów metali. Na początku tego roku ARPA-E (amerykańska agencja zajmująca się zaawansowanymi badaniami projektów energetycznych) przyznała QuesTek grant w wysokości 1,2 miliona dolarów, który ma pomóc w opracowaniu materiałów oraz powłok niezbędnych do produkcji nowej generacji turbin gazowych. Pieniądze mają pomóc w zaprojektowaniu całkowicie nowego stopu metalu z zawartością niobu (Nb) o podwyższonej odporności termicznej, który będzie można stosować w technologii druku 3D AM.

Ostrza turbiny

W przeszłości materiały z zawartością niobu stosowane były w elementach silników rakietowych oraz odrzutowych, zapewniając im odporność na działanie ekstremalnych temperatur. Niob cechuje się wysoką temperaturą topnienia, a w połączeniu ze stalą znacząco zwiększa jej wytrzymałość mechaniczną.

Opracowanie nowego materiału nie będzie zadaniem łatwym, co podkreśla dr. Dana Frankel z QuesTek:

„Zaprojektowanie nowego materiału do produkcji turbin, który będzie charakteryzować się znacznie większą wydajnością niż obecne superstopy oparte o nikiel, jest jednym z największych wyzwań, przed którym stoi obecnie środowisko inżynierii materiałowej”.

Stawka jest jednak bardzo wysoka – jeśli QuesTek uda się zrealizować swoje ambitne plany, to możliwe stanie się usprawnienie efektywności turbin gazowych, a co za tym idzie, ich opłacalności oraz wpływu na środowisko naturalne. Nowy superstop będzie używany również w technologiach Additive Manufacturing w lotnictwie.