Almanya Dresden’deki Fraunhofer Enstitüsü’nden bir grup araştırmacı endüstriyel uygulamalar için yeni bir seramik ısı kalkanı teknolojisi geliştirdi.
2010 yılında İzlanda’da meydana gelen yanardağ püskürmesinde, Avrupa’nın büyük bölümlerinde hava trafiği felç oldu. Volkanlar genellikle kalsiyum magnezyum alüminyum silikat (CMAS) içerdiği için uçaklar için tehdit teşkil etmekte ve türbinlere zarar vermektedir. Aynı şekilde, elektrik üretim santrallerinde toz haline gelen kömürün yakılmasının bir yan ürünü olan ve ince bir toz halindeki uçucu kül de benzer tehditleri oluşturmaktadır.
Günümüzdeki termal bariyer kaplamalar, bu tür zehirli etkilerden türbinleri korumak için kullanılır. Bu kaplamalarda iki teknoloji kullanılır: bileşenlerin vakum odalarında elektron ışınlı buharlaştırıcılarla işlenmesi ve atmosferik plazma püskürtmedir. İlk teknolojideki sonuçlar çok dayanıklı ve yüksek kaliteye sahip ama pahalıdır. Atmosferik plazma püskürtme oldukça ucuz olsa da üretilen koruyucu tabakalar o kadar dirençli değildir.
Almanya Dresden’deki Fraunhofer Enstitüsü’nden bir grup araştırmacı endüstriyel uygulamalar için yeni bir seramik ısı kalkanı teknolojisi geliştirdi. Bu işlemde, bir süspansiyon oluşturmak için suya itriyumla stabilize edilmiş bir zirkonyum oksit tozu eklenip, daha sonra türbin kanatları veya uçak parçalarına uygun bir şekilde püskürtüldü. Grubun lideri Dr. Maria Barbosa yeni teknolojinin uçakları daha ekonomik, çevre dostu ve dayanıklı yapacağını belirtti.
Araştırmacılar ilk yöntemdeki ince tozlar yerine çok küçük partiküllerin (1 mikron veya daha küçük) süspansiyonuyla, kaplamaları tıkanmadan veya topaklaşma yapmadan istenen parçalara uyguladı. İşlem oldukça basit ve düşük maliyetliydi.
Fraunhofer bilim insanları, türbinin çalışma sıcaklığını kaplanmamış bir türbine göre 150 C yükselterek, çalışma verimliliğini arttırabileceklerini, türbinin kullanım ömrünü uzatabileceklerini ve soğutma maliyetlerinin azaltabileceklerini aktardı.
Dr. Barbosa “Geliştirilmiş motorlardaki yakıt daha verimli yandığı için yakıt tüketiminin azalacağını ve buna bağlı olarak daha az kirletici madde salınarak çevre dostu olacağını” öngörüyor.
Ayrıca araştırmacılar, kül ve hatta kumun ani bir volkan patlamasında havadaki uçağın türbin bıçaklarına zarar vermemesi için yapay bir tabaka da geliştirdi. Şu anda projelerinde Alman Havacılık ve Uzay Dairesi’yle birlikte çalışıyor.
Araştırmacılar, yeni sprey kaplama yönteminin hava yolculuğunun çevresel etkisini azaltmaya yardımcı olacağını ifade ediyor. Ayrıca, havacılık endüstrisi dışındaki sektörlerde, örneğin yarı iletken malzeme üretiminde büyük potansiyel olacağı öngörülüyor. Gelecekte bu teknolojinin tüm etkilerini görmek, ilginç ve heyecan verici olacaktır.
Kaynak : advancedsciencenews.com
