Hegazkinen motorren pisua murrizten

Industria aeronautikoak eta aeroespazialak motor eraginkorrak ez ezik, CO2 emisioak eta erregaiaren kontsumoa gutxitzea du helburu eta hori hegazkinen motorren pisua gutxituz lor daiteke. Hegazkin arinagoak egiteko ezinbestekoa da tenperatura altuetan erresistenteak diren material arin berritzaileak garatzea. Titanio-aluminio aleazioek potentzial handia dute eskari horiek guztiak betetzeko.

Orain arte, nikela oinarri duten superaleazioak nagusitu dira hegazkinetako turbinen besoen ekoizpenean: karga mekaniko eta termiko altuei eusteko gai dira, baita zerbitzu-egoeretan ere. Superaleazio horiek dentsitate handia dute, TiAl aleazioen dentsitatea, aldiz, horien erdia da. Beraz, arinagoak izateaz gain, TiAl aleazioek oxidaziorako erresistentzia, motorraren gainberotzea eta, batez ere, isurpen (materialek tenperatura altuetan tentsiopean lan egiten dutenean azaldu ohi den deformazioa; nahitaez saihestu behar dena) ona erakutsi dute.

TiAl aleazioak dira hegazkinetako turbinetan orain arte erabiltzen diren materialak ordezkatzeko aukerarik aproposena, motorren pisua %20 eta %30 bitartean arinduko baitute. Modu horretan motorraren errendimendua nabarmen areagotuko litzake eta erregai-kontsumoa gutxitu.

Osagai aeronautikoen zerbitzu-tenperatura areagotzeko helburuarekin, TiAl aleazioei elementu kimiko ezberdinak gehitzean zein eragin duten aztertu da hobetutako material lehiakorragoak lortzeko. Orain dela gutxiko aleazio aipagarrienetako batek titanio eta aluminio elementu nagusiez gain, niobio eta molibdeno kantitate orekatuak eta silizio eta karbono kantitate txikiak ditu.

Aleazio berri horiek egitura egonkorra eta isurpen-erresistentzia aproposa izatea ezinbestekoa da ingeniaritza aeronautikoaren eskakizunak betetzeko. Ezaugarri horiek guztiak difusio- eta deformazio-prozesuek kontrolatzen dituzte. Horregatik, garrantzitsua da prozesu horiek kontrolatzen dituzten mekanismo atomikoak identifikatzea.

Karbonoak difusio-prozesuak atzeratzen ditu. Maila atomikoan gertatzen diren mugimenduak dira eta ez dira errazak detektatzeko ezta aztertzeko ere. Arrakastaz ikertzea lortu da, espektroskopia mekanikoa izeneko teknika esperimental konplexuari esker.

Tenperatura ezberdinetan materialak zein portaera duen egiaztatu da, hegazkineko motorra berotu ahala zer gertatzen den ikusteko. Informazio hori guztia behar-beharrezkoa da material horrekin ekoiztuko diren besoen fidagarritasuna eta eraginkortasuna bermatzeko, hegaldi- zein atseden-egoeran.

TiAl aleazioei molibdenoa, niobioa, karbonoa eta silizioa gehitzean zer gertatzen den behatu eta elementu kimiko horien difusio-prozesua noiz eta nola aktibatzen den ezagutu da ikerketari esker. Informazio hori ezagutzea ezinbestekoa da difusio-prozesuak atzeratzeko eta, ondorioz, deformazio-prozesuak atzeratzeko; baita aleazio horiek lan egin dezaketen tenperatura tartea areagotzeko ere.

Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa: Titanio eta aluminio aleazio berriek hegazkinen motorren pisua % 25 murrizten dute.