गैस टर्बाइन (GT) एक अद्वितीय और विचित्र मशीन है जो कई अन्य प्रकार के उत्पादन में भी इस्तेमाल की जाती है। परमाणु ऊर्जा उत्पादन की प्रमुख यंत्रता, और ऐसा ही रहना चाहिए, बिजली-उत्पादक विद्युत संयंत्र हैं; सबसे प्रसिद्ध प्रकार हमारे घरों, स्कूलों और व्यवसायों को रोशन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। विंड टर्बाइन में विकसित होने वाली ऊर्जा ब्लेड्स पर होती है, जो इस टर्बाइन के महत्वपूर्ण घटक हैं। ये ब्लेड्स किस चीज़ से बनी होती हैं, यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह निर्धारित करता है कि टर्बाइन कितनी अच्छी होगी।
गैस टर्बाइन ब्लेड्स को बहुत कठिनाईयों का सामना करना पड़ता है, क्योंकि इस मिनी-जेट में आग का घूमना गर्म होता है। यह गर्मी समस्या हो सकती है, जिससे आपको ब्लेड्स को बनाने वाली चीज़ की जरूरत होती है जो ऐसे तापमान से निपट सके और पिघल या टूट के अधेरे न हो जाए। इसे उच्च तापमान प्रतिरोधी के रूप में जाना जाता है, जो बहुत गर्म परिस्थितियों को प्रतिरोध करने में सक्षम हो सकता है। यह गुण टर्बाइन के सही ढंग से काम करने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसकी कमी में ब्लेड्स के सामग्री विफलता के लिए जिम्मेदार होगा।
सिरेमिक मैट्रिक्स कंपाउंड (CMCs), जो टरबाइन ब्लेड्स में उपयोग किए जाते हैं। ये सिरेमिक के टुकड़े होते हैं जिन्हें इस विशेष प्रकार की चिपचिपी या पॉलिमर के साथ जोड़ दिया गया है। सिरेमिक मैट्रिक्स कंपाउंड बहुत मजबूत होते हैं और बिना किसी नुकसान के बहुत अधिक तापमान का प्रवाहण करने की क्षमता रखते हैं। वे भी बहुत हल्के होते हैं, जिससे टरबाइन ब्लेड्स के लिए यह फायदेमंद होता है क्योंकि इसमें ताकत-से-वजन अनुपात होता है। क्योंकि हल्की ब्लेड टरबाइन को आसानी से घूमाती है। इसके लिए ब्लेड्स को घूमाने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और इसलिए टरबाइन को चालू करने के लिए कम ईंधन की आवश्यकता होती है। यह पैसा बचाता है और पर्यावरण-अनुकूल भी है (कम ईंधन खपत).
टरबाइन ब्लेड्स सॉफ़्ट एलोइ के लिए भी एक महान अनुप्रयोग है। यदि हम दो या तीन (या बहुत अधिक!) अलग-अलग धातुओं को सफलतापूर्वक मिला सकते हैं, तो वे एक एलोइ बनाते हैं। यह एक संघन पदार्थ को उत्पन्न करता है जो सामान्यतः किसी भी एकल धातु की तुलना में बेहतर गुणवत्ता रखता है। ये विशेष तकनीकें ऐसे एलोइ के उपयोग को संभव बनाती हैं जो सिरामिक मैट्रिक्स कंपाउंड की तुलना में उच्च तापमान पर बच सकते हैं। यह उनकी धातु की संज्ञा प्रतिरोधकता पर भी लागू होता है, जिसका अर्थ है कि वे फेरोज़ नहीं होते। यह यह भी अर्थ है कि ब्लेड्स का अधिक लंबा जीवनकाल होगा, इसलिए आपकी माऊर की मरम्मत या बदलाव कम होंगे।
इस प्रकार, टर्बाइन के पंखे आमतौर पर अपने सुरक्षा के उद्देश्य से पहन विश्लेषण करते हैं और एक विशिष्ट कोट जोड़ते हैं जो दोनों को बढ़ाता है। बहुत पतला सीरामिक आधारित कोटिंग छोटे कणों के साथ (चित्र क्रेडिट: नाइफ क्रेजी) यह रास्ता रिसाव और बिजली की सुरक्षा से रोकने के लिए भी किया जाता है ताकि यह ठंडा रहे। यह एक पंखे पर मजबूत और अधिक जीवन की कोटिंग बनाता है। यह परत मजबूत हो जाती है और अपने पंखों की ड्यूरेबिलिटी को और बढ़ाया जा सकता है, यदि आप सभी साल बदत्वरे मौसम में सवारी करते हैं।
फिर से, इंजीनियरिंग वैज्ञानिक हमेशा नए तरीकों की कोशिश करते हैं जो टर्बाइन ब्लेड को अधिक कुशलता से काम करने में सक्षम बनाएँगे, लेकिन उनमें एक हरित (ग्रीन) पहलू भी होता है। अधिकांश समय, वे हमारे वर्तमान सिरामिक मैट्रिक्स कंपाउंड्स या उन्नत धातुओं की तुलना में मजबूत और हल्के पदार्थों की तलाश में होते हैं। यह बहुत अधिक ऊर्जा-कुशल टर्बाइन की ओर जाने का कारण बन सकता है। शोधकर्ताओं को अन्य प्रकार के पदार्थों की भी जांच करने पर केंद्रित है जो पर्यावरण के लिए बेहतर हो सकते हैं, चाहे वे पुन: चक्रित हो सकें या फिर बहुत आदर्श रूप से - ऐसे हिस्से जो वास्तव में गायब हो सकते हैं।
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