السبيكة الفائقة: تطور هائل في عالم محركات الطائرات

هل نظرت يوماً إلى محرك الطائرة وهي تقلع، حيث يصدر لهب أزرق منه، وهذا دليل على حرارته المرتفعة جداَ.

فكيف للطائرة أن تتحمل هذه الحرارة العالية؟

وهذا ما سنتعرف عليه في موضوعنا  الذي يتحدث عن السبيكة الفائقة.

جدران المحرك تتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 3200 درجة مئوية؛ حيث أضيف إليها مواد تمنع انصهاره لأن هذه الحرارة لا تتحملها المعادن المشكلة للمحرك.

فمما تصنع هذه المعادن حتى تتحمل حرارة عالية كهذه؟ وهذا هو محور موضوعنا.

تتكون محركات الطائرات من مجموعة من المعادن، تكون هذه المعادن لها خاصية غير عادية، وتسمى السبائك التي تدخل في تركيبها بالسبائك الفائقة.

السبيكة الفائقة ومكوناتها

السبيكة الفائقة Superalloy هي السبائك التي تُبدي قوة ميكانيكية ممتازة ومقاومة زحف عالية عند درجات الحرارة المرتفعة، واستقراراً سطحياً جيداً، ومقاومة عالية للتآكل والأكسدة.

تمتلك السبائك الفائقة بنية بلورية تُشبه النظام البلوري المكعب للأوستنيت.

مكونات السبائك الفائقة

المعدن الأساسي للسبيكة يكون إما من الحديد أو الكوبالت أو الحديد النيكل.

مميزات السبائك الفائقة

من أهم مميزات السبائك الفائقة أنها تُبدي قوة ميكانيكية عالية.

كما أن لها مقاومة عالية للانصهار عند درجات الحرارة العالية، واستقراراً سطحياً جيداً، وأيضاً مقاومة للتآكل والأكسدة.

واقرأ هنا عن: الطباعة رباعية الأبعاد – 4D Printing

استخدامات السبائك الفائقة

تستخدم السبائك الفائقة منذ أكثر من 50 عاماً ويستمر تطويرها، فقد دخلت مع تقدم الزمن بكثير من الصناعات فدخلت بصناعة محركات المكوكات الفضائية والسفن البحرية.

كما تم استخدامها كمواد إضافية لهيكل الطيران المدني لتحمل الضغط والحرارة.

ويتم استخدامها أيضاً في صناعة المحركات النفاثة وصناعة شفرات المحرك.

كما لها تطبيقات في مجال توليد الطاقة؛ كاستخدامها في توربينات الغاز ومحطات توليد الطاقة، وفي المبادلات الحرارية لأنظمة المفاعلات النووية.

وما زال العلماء والشركات يستثمرون بالبحث العلمي لتطوير السبيكة بشكل كبير من أجل استخدامها بشكل أكبر في المحركات الضخمة والتي تحتاج الى تحمل ضغط كبير.

وهنا تطَّلِع على: الدروع الديناميكية وآلية عملها