• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nowe powłoki silników szansą na wyższą sprawność i przedłużoną żywotność

    12.09.2013. 15:27
    opublikowane przez: Redakcja

    Naukowcy z TU Delft w Holandii zaprojektowali samonaprawiające się termiczne powłoki barierowe (TBC), które mają podnieść sprawność turbin gazowych. TBC przeszły testy w silnikach lotniczych, ale mogą być też wykorzystane na statkach, okrętach podwodnych, a nawet na potrzeby produkcji energii elektrycznej.

    Zamiarem naukowców pracujących nad projektem SAMBA (Samonaprawiające się termiczne powłoki barierowe) było opracowanie systemu zastosowania nowych ceramicznych TBC w najważniejszych częściach silników. Umożliwiłoby to eksploatację silników powyżej temperatury topnienia komponentów strukturalnych. Dopuszczając wyższe temperatury pracy, powłoki ceramiczne pozwolą przedsiębiorstwom zaoszczędzić paliwo i obniżyć emisje CO2.

    Eksploatacja silników opiera się na niezawodności decydujących komponentów, które są pokrywane TBC. Defekt TBC może doprowadzić do przyspieszonego zniszczenia istotnego komponentu, jak np. łopatka, a przez to ostatecznie do przestoju.

    Zdolność ceramicznych TBC do samonaprawy niewielkich pęknięć może zatem potencjalnie wydłużyć okres użytkowania powłoki o 20-25%, a przez to znacznie obniżyć koszty utrzymania. Przełoży się także na zredukowanie liczby wymienianych części w okresie użytkowania silnika turbinowego.

    W ramach projektu przedstawiciele przedsiębiorstw i uczelni pracowali nad stworzeniem a następnie ulepszeniem TBC. Nowe powłoki ceramiczne składają się z warstwy tlenku cyrkonu, który zwiera niewielkie cząstki molibdenu i krzemu. To właśnie te niewielkie cząstki umożliwiają samonaprawę powłoki. W następstwie pęknięcia utlenia się krzem, a pęknięcie wypełnia się tlenkiem krzemu. Następnie tlenek krzemu wchodzi w reakcję z ceramiczną warstwą powłoki tworząc stabilne wypełnienie pęknięcia.

    Aktualna generacja TBC nie posiada żadnych właściwości samonaprawczych, co oznacza, że nowe, samonaprawiające się TBC opracowane w toku projektu SAMBA mogą zapoczątkować rewolucję w konserwacji turbin. Co więcej, TBC mogą potencjalnie znaleźć zastosowanie w każdej dziedzinie, w której niezbędna jest poprawa termicznych właściwości i paliwooszczędności silników.

    Projekt otrzymał 3,2 mln EUR ze środków unijnych z budżetu Siódmego programu ramowego.
    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Powłoka platerowa- powłoka ochronna metalowa otrzymywana przez jednoczesne działanie podwyższonej temperatury oraz obróbki plastycznej. Podczas tworzenia powłoki platerowej następuje ścisłe połączenie metalu powłoki i metalu chronionego. Powłoki te otrzymuje się m.in. metodą walcowania na gorąco. Efekt Augera (samojonizacja) – zjawisko emisji elektronów przez atom, zachodzące dzięki energii uwolnionej na skutek wypełniania luk w niskich powłokach elektronowych przez elektrony z wyższych powłok. Luki te mogą powstawać na skutek wychwytu elektronu z wewnętrznej powłoki przez jądro. Przyczyną pojawienia się luk na niższych powłokach może być również wybicie elektronu przez inną cząstkę, kwant promieniowania rentgenowskiego lub promieniowania γ. Fryta – stop lub spiek szkliwa ceramicznego rozdrobniony do postaci granulatu lub łusek, dodawany do szkliwa podczas procesu szkliwienia wyrobów ceramicznych. Fryty wytwarza się w celu poprawienia właściwości powłoki na gotowych wyrobach (podczas powtórnego wypalania wyrobów nie powstają gazy, które są przyczyną powstawania porów w powłoce, przy zastosowaniu fryt otrzymywana jest bardziej gładka powierzchnia powłoki). Dodatkowo fryty obniżają temperaturę konieczną do zeszkliwienia powłoki, poprawiają barwę przez zwiększenie równomierności jej nasycenia, pozwalają na otrzymanie większego połysku.

    Promieniowanie charakterystyczne – linie spektralne atomów charakterystyczne dla danego pierwiastka, powstające po wybiciu elektronu z dolnych powłok elektronowych, gdy następuje przejście elektronu z wyższych powłok na wolne. Zjawisko związane jest z tym, że po wybiciu elektronu z niskiej powłoki (np. K lub L) następuje wzbudzenie atomu (atom bez elektronu z powłoki K ma większą energię niż z), które po pewnym czasie zanika w wyniku kaskadowego przejścia elektronów na niższe powłoki. Powązki – obszar w północno-zachodniej części Warszawy leżący na terenie dwóch dzielnic - Woli i Żoliborza; także obszar MSI Powązki obejmujący teren Cmentarza Powązkowskiego (tzw. Stare Powązki) i Cmentarz Żydowski (pomiędzy Ostroroga i Okopową). Część Powązek leżąca na terenie Żoliborza została włączona do obszaru MSI Sady Żoliborskie.

    Elektron walencyjny - elektrony znajdujące się na ostatniej, najbardziej zewnętrznej powłoce atomów, która nazywana jest powłoką walencyjną. Liczba oraz poziomy energetyczne elektronów walencyjnych decydują w dużym stopniu o właściwościach atomów a tym samym i pierwiastków chemicznych. Główna liczba kwantowa (n) - pierwsza z liczb kwantowych opisujących układ kwantowy określająca energię układu, np. energię elektronów w atomie. Przyjmuje ona wartości liczb naturalnych n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7... Stany kwantowe o tej samej wartości głównej liczby kwantowej tworzą powłokę elektronową, zwaną poziomem energetycznym. Powłoki te oznacza się kolejno K, L, M, N, O, P, Q. Powłoce K odpowiada n = 1, powłoce L odpowiada n = 2...

    Powłoka walencyjna – ostatnia, najdalej odsunięta od jądra powłoka elektronowa atomu. Elektrony na niej są najsłabiej związane z atomem i mogą uczestniczyć w tworzeniu wiązań chemicznych. W przypadku elektronów znajdujących się niżej zazwyczaj nie jest to możliwe, choć są od tego liczne wyjątki. Kościół pw. św. Karola Boromeusza na Powązkach znajduje się w Warszawie w dzielnicy Wola przy ul. Powązkowskiej 14 w rejonie Powązek.

    Powłoka ochronna – warstwa wytworzona na powierzchni metalu lub innego materiału konstrukcyjnego w celu zabezpieczenia go przed korozją. Powłoki są klasyfikowane na podstawie:

    Pochowani na Cmentarzu Wojskowym na Powązkach – spis imion i nazwisk, których szczątki znajdują się na Cmentarzu Wojskowym na Powązkach

    Powłoka wspólna (łac. integumentum commune) – powłoka ciała, układ narządów osłonowych pokrywających całe ciało kręgowców (Vertebrata). U człowieka składa się z powłoki właściwej czyli skóry (łac. cutis) oraz przydatków skóry (łac. adnexa cutis), do których zalicza się gruczoły skóry (łac. glandulae cutis), włosy (łac. pili) i paznokcie (łac. ungues). Alberich – kodowa nazwa gumowej powłoki mającej za zadanie utrudnić wykrycie okrętu podwodnego, opracowanej przez Niemców w czasie drugiej wojny światowej. Alberich był pierwowzorem powłok anechoicznych stosowanych na okrętach podwodnych z napędem jądrowym od lat 70. XX wieku. Powłoka Alberich była warstwą paneli perforowanej gumy syntetycznej (o nazwie Oppanol) grubości około 4 mm, przytwierdzaną do zewnętrznej powierzchni kadłuba okrętu podwodnego. Powłoka zmniejszała w sprzyjających warunkach o około 15% echo odbicia w zakresie 10–18 kHz. Obok rozmazywania echa sonarów aktywnych alianckich okrętów (ASDIC), powłoka ta wytłumiała również dźwięki generowane przez okręt, co utrudniało jego wykrycie za pomocą urządzeń nasłuchowych.

    Powłoka - warstwa materiału wytworzona w sposób naturalny lub sztuczny albo nałożona sztucznie na powierzchnię przedmiotu wykonanego z innego materiału, w celu uzyskania określonych właściwości technicznych lub dekoracyjnych. Cmentarz Wojskowy w Warszawie (określany też potocznie jako "Powązki Wojskowe") – warszawski cmentarz komunalny przy ul. Powązkowskiej 43/45.

    Powłocznica osikowa (Peniophora polygonia (Pers.) Bourdot & Galzin) – gatunek grzybów należący do rodziny powłocznicowatych (Peniophoraceae).

    Dodano: 12.09.2013. 15:27  


    Najnowsze