La turbine à gaz (GT) est une machine exotique unique, utilisée également comme sortie dans de nombreux autres types. Le fer de lance de la production d'énergie nucléaire est, et devrait être, les centrales électriques ; le type le plus connu sert à éclairer nos maisons, nos écoles et nos entreprises. L'énergie développée par l'éolienne se trouve sur les pales, qui sont des composants importants de cette turbine. Ce dont ces pales sont faites est important, car cela détermine à quel point la turbine sera performante.
Les pales des turbines à gaz ont certainement une tâche difficile, car faire tourner un feu dans ce mini-réacteur génère beaucoup de chaleur. Cette chaleur peut poser problème, c'est pourquoi il faut que les matériaux des pales soient capables de résister à de telles températures sans fondre ou se briser. Cela s'appelle une résistance à haute température, qui permet de résister à des conditions très chaudes. Cette propriété est cruciale pour le bon fonctionnement de la turbine, car en son absence, elle serait responsable de l'échec matériel des pales.
Les composites à matrice céramique (CMCs), utilisés dans les pales de turbine. Ce sont les parties en céramique qui ont été liées ensemble avec ce type spécial de colle ou de polymère. Les composites à matrice céramique sont très résistants et peuvent permettre la conduction de niveaux de chaleur très élevés sans subir de dommages. Ils sont également extrêmement légers, ce qui est avantageux pour les pales de turbine en raison du rapport force/poids. Une pale plus légère fait tourner la turbine plus facilement. Cela nécessite des quantités moindres d'énergie pour faire tourner les pales, et donc moins de carburant est nécessaire pour alimenter la turbine. Cela économise de l'argent et est également écologique (moins de consommation de carburant).
Les pales de turbine sont également une excellente application pour les alliages avancés. Si nous pouvons réussir à mélanger deux ou trois (ou beaucoup plus !) métaux différents ensemble, ils forment un alliage. Cela conduit à un matériau composite qui a généralement de meilleures propriétés que n'importe lequel des métaux utilisés séparément. Ces techniques spéciales permettent d'utiliser des alliages avancés capables de résister à des températures plus élevées que les composites à matrice céramique. Cela s'applique également à la résistance à la corrosion qu'ils offrent, ce qui signifie qu'ils ne rouillent pas aussi facilement. Cela signifie que les pales auront également une durée de vie plus longue, donc moins de réparations ou de remplacements nécessaires pour votre tondeuse.
Ainsi, les pales de turbine portent généralement, en raison de leur intention de protection, une analyse d'usure avec un revêtement unique qui prolonge leur durée de vie. Un revêtement céramique très fin avec de plus petites particules (Image Cr : Knife Crazy). Cela est fait pour empêcher la rouille et assurer également une isolation thermique afin qu'il reste frais. Cela crée un revêtement dur et résistant sur une pale, par exemple. Cette couche durcit et la durabilité de vos lames peut être encore améliorée si vous roulez toute l'année par mauvais temps.
Encore une fois, les ingénieurs scientifiques cherchent toujours à inventer de nouvelles méthodes permettant aux pales de turbine de fonctionner de manière plus efficace, mais elles ont également une dimension écologique. La plupart du temps, ils recherchent des matériaux plus solides et plus légers que ceux que nous obtenons actuellement à partir de nos composites matriciels céramiques ou alliages avancés. Cela pourrait aboutir à des turbines beaucoup plus énergétiquement efficaces. Les chercheurs étudient également d'autres types de matériaux qui pourraient être meilleurs pour l'environnement en termes de recyclage, voire encore plus idéalement, parce qu'ils peuvent réellement disparaître.
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