ابتكار سبائك فريدة ترتقي بصناعة الطائرات والمحركات الصاروخية

ابتكر باحثون من جامعة Skoltech نوعًا جديدًا من السبائك غير المعروفة سابقًا، يمكن استخدامها لتصنيع غرف الاحتراق في الطائرات والمحركات الصاروخية، بسبب خصائصها الفريدة.

واستخدم الباحثون طابعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع عينات من سبائك الصلب البرونزي غير المعروفة سابقًا لعلوم المواد، وبحثوا في خصائصها الميكانيكية.

ومن خلال مزج الخصائص المميزة للبرونز والصلب، يمكن استخدام السبائك الجديدة لتصنيع غرف الاحتراق للطائرات والمحركات الصاروخية.

ويمكن الاستفادة في ذات الوقت من قدرة الصلب على تحمل درجات الحرارة القصوى، وقدرة البرونز على إبعاد الحرارة عن الغرفة، وبالتالي منع المحرك من ارتفاع درجة الحرارة.

وقام الفريق بالتحقيق في الخصائص الهيكلية والميكانيكية لسبيكة الصلب البرونزي، من خلال زراعة قضبان عمودية من الأسفل إلى الأعلى، وفحص شكلها وتركيبها الكيميائي وبنيتها المجهرية.

وأوضح البروفيسور المساعد، إيغور شيشكوفسكي، أن "الطباعة ثلاثية الأبعاد واعدة لتصنيع الأجزاء المركبة، مع خصائص المادتين المتميزتين اللتين تشكلان المركب".

وقال شيشكوفسكي بحسب ما أورده موقع techxplore: "نضع في الاعتبار، على سبيل المثال، أن الفولاذ مقاوم لدرجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن احتراق الوقود في محرك التشغيل".

وأضاف: "هذا رائع، ولكن بالمقارنة مع البرونز، فإن الفولاذ هو موصل حراري متواضع، لذلك لا يمكن لمبرد المحرك أن يسحب الحرارة منه بشكل فعال لمنع ارتفاع درجة الحرارة والتلف".

وكان شيشكوفسكي الباحث الرئيسي في الدراسة التي أبلغت عن أول تصنيع على الإطلاق لسبائك من الصلب البرونزي باستخدام تقنية طباعة ثلاثية الأبعاد تسمى "الترسب المباشر بالليزر"، والتي تذوب وتدمج المكونات المسحوقة بواسطة شعاع ليزر في كل نقطة متتالية في الجزء المعدني تمامًا كما يتم إنشاؤه.

وبحسب الخبراء، ستكون الخطوة التالية هي إنشاء شفرات توربينية مصنوعة من سبائك خارقة معززة بقنوات تبريد مصنوعة من البرونز.