แปลและเรียบเรียง โดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

ภาพจาก: https://www.materialsforengineering.co.uk/engineering-materials-news/self-repairing-ceramic-for-aircraft-engines/167855/

ทีมนักวิจัยชาวญี่ปุ่นจาก National Institute for Materials Science (NIMS) และ Yokohama National University ได้พัฒนาวัสดุสำหรับใช้ในเครื่องยนต์ของอากาศยานที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ภายใน 1 นาที ทำให้ยังคงทำงานได้แม้จะได้รับความเสียหายขณะใช้งาน

การนำเซรามิกมาใช้ในเครื่องยนต์เป็นหนทางที่จะช่วยในเรื่องการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะมีน้ำหนักเบากว่าและต้านทานความร้อนได้ดีกว่าเครื่องยนต์ที่ทำจากนิกเกิลและไททาเนียม แต่ก็แตกหักได้ง่ายหากใช้ในเครื่องยนต์ของอากาศยาน

ทีมวิจัยจึงแก้ปัญหาดังกล่าวด้วยการเติมซิลิคอนคาร์ไบด์ในวัสดุเซรามิกที่ทำจากอะลูมิเนียมออกไซด์ และมีการเติมแมงกานีสออกไซด์ลงไปปริมาณเล็กน้อยเพื่อกระตุ้นให้เกิดการซ่อมแซม เมื่อเซรามิกเกิดรอยแตกที่อุณหภูมิสูง ซิลิคอนคาร์ไบด์ก็จะสัมผัสกับอากาศที่แทรกเข้าไปในรอยแตก จากนั้นจะเกิดเป็นซิลิคอนไดออกไซด์ซึ่งเติมเต็มรอยแตกเป็นการซ่อมแซมตัวเอง โดยทั่วไปการซ่อมแซมตัวเองจะเกิดสมบูรณ์ต้องใช้เวลาราว 1000 ชั่วโมง ภายใต้สภาวะที่ 1000 องศาเซลเซียส แต่ทีมวิจัยนี้สามารถลดเวลาเหลือเพียง 1 นาที ภายใต้อุณหภูมิเดียวกัน

ภาพจาก: https://www.materialsforengineering.co.uk/engineering-materials-news/self-repairing-ceramic-for-aircraft-engines/167855/

ทีมวิจัยกล่าวว่า พวกเขากำลังพยายามปรับปรุงให้วัสดุสามารถซ่อมแซมตัวเองได้ที่อุณหภูมิต่ำลงเพื่อที่จะสามารถใช้งานกับโครงช่วงล่างของรถไฟชินคันเซนได้

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่

1. https://www.nims.go.jp/eng/news/press/2017/12/201712210.html
2. https://www.materialsforengineering.co.uk/engineering-materials-news/self-repairing-ceramic-for-aircraft-engines/167855/

 

Scroll Up