回到公司之后,江辰立即动身前往材料研发部门,迅速从部门资料库中调取了过往积累的各种材料数据。
由于耐高温是材料领域中极为常见且重要的性质,因此该部门在此方面积累了丰富的研究成果。
在众多的材料中,镍基和铁基合金占据了相当大的比例,这些新材料均具备应用于燃气轮机的潜力。
在仔细查阅过程中,江辰除了发现这些常规的合金材料外,还注意到了三种较为冷门但颇具前景的研究方向。
钼基合金、高熵合金以及陶瓷复合材料。
钼基合金作为一种有色合金,是以钼作为主要成分,通过添加钛、锆、钨以及稀土元素等其他元素构成的合金体系。
它不仅提高了强度和再结晶温度,还具备优异的导热性和导电性,在1600摄氏度的高温环境下仍能保持高强度,并且易于加工成型。
然而考虑到钼在地壳中的含量极为稀少,全球已探明的资源储量不足2000吨,江辰在权衡利弊后,决定放弃将钼基合金作为研发重点。
转而关注另一种新兴材料高熵合金。
高熵合金是近年来才兴起的一个研究方向,其强度远超传统合金,同时在抗腐蚀性、抗断裂性、抗拉强度等方面均表现出色。
这种合金由五种或五种以上等量的金属元素组成。
打破了传统合金以单一金属为基础,通过添加少量其他金属和微量元素来提升性能的固有模式。
传统合金中金属种类增多往往会导致材质脆化,但高熵合金的出现却颠覆了这一认知,因此在材料科学和工业生产领域受到了广泛关注。
而最后的陶瓷复合材料则是以高熔点和耐高温性能着称,也被材料界视为替代镍基高温合金的潜在替代品。
例如Si3N4(氮化硅)陶瓷,自19世纪被发现,一百年后才实现大规模生产。
其耐高温,耐酸碱腐蚀,自润滑等优异性能在航空航天,国防军工,机械等领域广泛应用。
其最高能承受1900摄氏度的高温,且在1200摄氏度下仍具有350兆帕的抗弯曲强度。
只可惜国内暂时没能实现这款陶瓷复合材料的制备方式。