钼硅化物助力涡轮叶片发展！

材料牛注：航空发动机一直受到科学家们的重视，尤其是涡轮叶片的耐热性，无数多种方法用来合成高温合金，以提高发动机效率。目前，日本京都大学的研究人员们利用“定向凝固”的方法合成了新的耐高温合金，高温强度远远优于镍基高温合金！

京都大学的研究人员们发现如果使用钼硅化物制作涡轮叶片，可以提高发动机在超高温条件下的燃烧效率。

燃气涡轮是喷气式飞机的动力，其燃烧室的温度往往超过1600°C。然而，使用镍基合金制作的叶片耐受不了这样的高温，因此需要及时冷却，才能正常使用。如果能够使用更高熔点的材料来制做叶片，就可以减少燃料损耗以及CO2的排放。

日本京都大学的材料科学家们通过控制是否掺杂第三种元素，以及调节钼、硅的比例以形成不同的钼硅化物，并深入研究其性能。

研究结果表明，通过粉末冶金的方法制备得到的钼硅化物这种复合材料，由于SiO2层的存在，提高了在高温环境下抵抗断裂的能力。

研究人员发现通过控制凝固速率以及调整掺杂的第三种元素的量，可以得到成分均匀的材料。

通过这种方法制备出来的材料在1000°C以上的高温环境中，在单向压应力的作用下才开始出现塑性变形。由于其晶粒得到细化，使得高温强度也有所增加。研究人员还发现，在1400°C的温度下，掺杂钽比钒、铌和钨等更能起到提高强度的效果。京都大学的科研团队所制得的合金材料在高温下的强度比现代镍基高温合金以及其他耐超高温结构材料要好得多，他们已将该成果发表在Science and Technology of Advanced Materials上。

原文链接：Stronger turbine blades with molybdenum silicides。

文献链接：Plastic deformation of directionally solidified ingots of binary and some ternary MoSi2/Mo5Si3 eutectic composites。

本文由编辑部杨超提供素材，陈露编译，点我加入材料人编辑部。