NASA-Forscher haben durch Materialdesign eine neuartige Metalllegierung mit beeindruckenden Eigenschaften bei extremen Temperaturen entwickelt. Sie eignet sich für Komponenten, die den sehr rauen Umgebungsbedingungen in und um Flugzeuge und Düsentriebwerke standhalten müssen. Bei dem neuartigen Material handelt es sich um eine oxiddispersionsverstärkte (ODS) Legierung, in die nanoskalige Oxide eingebettet sind, um die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen zu erhöhen.
Die daraus resultierende Legierung mit der Bezeichnung GRX-810 wies einige Leistungsvorteile gegenüber den derzeit modernsten Legierungen auf. Zu den bemerkenswerten Eigenschaften des neuen Werkstoffs gehören:
- eine verdoppelte Zugfestigkeit,
- die Bruchdehnung konnte um den Faktor 3,5 verbessert werden und
- die Haltbarkeit unter Belastung bei hohen Temperaturen ist um den Faktor 1.000 verlängert worden.
Bei Temperaturen von etwa 1.093 °C zeigte GRX-810 eine doppelt so hohe Zugfestigkeit, die dreieinhalbfache Festigkeit ohne Rissbildung beim Biegen und Strecken und eine mehr als 1.000-fache Haltbarkeit unter Belastung.
„Dieser Durchbruch ist revolutionär für die Materialentwicklung. Neue Arten von stärkeren und leichteren Materialien spielen eine Schlüsselrolle, da die NASA die Zukunft des Fliegens verändern will. Bisher hat eine Erhöhung der Zugfestigkeit in der Regel die Fähigkeit eines Materials verringert, sich zu dehnen und zu biegen, bevor es bricht, weshalb unsere neue Legierung wirklich etwas Besonderes ist.“
Dale Hopkins, Teammitglied, NASA
Dem Team zufolge eröffnet das Material neue Möglichkeiten im Flugzeugbau und könnte leichtere Komponenten, einen geringeren Treibstoffverbrauch beim Einsatz in Düsentriebwerken sowie niedrigere Betriebs- und Wartungskosten ermöglichen.
Bild oben: Diese Brennkammer eines Turbinentriebwerks (Kraftstoff-Luft-Gemisch) wurde bei der NASA Glenn 3D-gedruckt und ist ein Beispiel für ein anspruchsvolles Bauteil, das von der Anwendung der neuen GRX-810-Legierungen profitieren kann.
(Quelle: NASA)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Newatlas
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