超級合金問世  減少碳排提高電廠發電量

編譯／高晟鈞

近日，桑迪亞的科學家與艾姆斯國家實驗室、愛荷華州立大學和布魯克公司的研究人員合作，使用3D打印機製造了一種高性能的超級合金，有著比目前最先進的燃氣渦輪機更堅固、更輕的材料結構。

根據美國能源情報局的數據，美國80%的電力來自化石燃料及核能發電，而這兩項設施所產生的熱能，都須依靠渦輪機來驅動。發電廠的效率，很大程度上受到渦輪機零件的性能所限制，若是渦輪機可以在更高的溫度下運行，那麼理論上，會有更多的熱能轉換成電能，同時也減少了釋放到環境的廢熱。

這種新型的合金主要由42%的鋁、25%的鈦和其他稀有金屬合成，可以在超過800攝氏度下保持穩定的性能。曾經有人說過，鐵與一小搓的碳改變了世界；然而，由3D打印技術所實現的多種元素合金，你能發現與鋼合金不同，這項特殊合金並沒有任何一種金屬超過一半的含量，而這很好地說明了合金冶煉方式的轉變。

而這種合金的開發，受益對象可不只發電領域而已，像是航空業、汽車業和電子領域都對其表現了高度的興趣。

儘管具有巨大的潛力，這種極其複雜的混和物仍面臨著許多困境。一方面，超級合金很有難在沒有微觀裂紋的情況下大批量生產，這也是高分子複合材料製造中，普遍會遇到的困境。另一方面，超級合金中的金屬大多屬於昂貴材料，可能不適用於以降低成本為主要考量的消費品。

研究團隊表示，隨著計算機領域與AI人工智慧的快速發展，未來希望藉此探索更多可能成為高性能金屬合成材料的比例。

資料來源:ScienceDaily

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