Paduan Logam Baru Bertenaga Tinggi untuk Mesin Pesawat dan Turbin Gas

Para peneliti di Karlsruhe Institute of Technology di Jerman telah berhasil mengembangkan paduan logam baru yang terbuat dari kromium, molibdenum, dan silikon. Paduan ini memiliki titik leleh sekitar 2.000°C, jauh lebih tinggi dibandingkan dengan bahan yang umum dipakai saat ini. Keistimewaan paduan ini adalah kombinasi ketahanan terhadap suhu tinggi dan tahan oksidasi, serta bersifat tidak rapuh pada suhu kamar, yang merupakan masalah utama bahan refraktori sebelumnya. Bahan logam yang dapat bertahan pada suhu tinggi sangat dibutuhkan untuk mesin pesawat terbang, turbin gas, dan perangkat medis seperti alat sinar-X. Namun, logam refraktori seperti tungsten dan molibdenum biasanya rapuh pada suhu rendah dan mudah berkarat saat terkena oksigen pada suhu sekitar 600°C hingga 700°C. Oleh karena itu, dalam industri biasanya digunakan superalloy berbasis nikel yang tahan suhu sekitar 1.100°C, tetapi suhu ini masih terlalu rendah untuk peningkatan efisiensi mesin. Superalloy berbasis nikel yang sekarang dipakai mengandung banyak unsur logam langka agar tahan oksidasi dan tetap lentur pada suhu kamar. Namun, batas suhu operasi sekitar 1.100°C masih membatasi efisiensi pembakaran. Peneliti dari KIT berambisi menciptakan material baru yang mampu bertahan pada suhu lebih tinggi, sehingga bisa meningkatkan efisiensi turbin dan mengurangi konsumsi bahan bakar secara signifikan. Paduan kromium-molybdenum-silikon yang baru ini tidak hanya memiliki titik leleh tinggi tapi juga tahan oksidasi bahkan dalam rentang suhu penting tersebut. Kondisi ini membuka kemungkinan penggunaan bahan ini untuk komponen mesin yang bekerja pada suhu di atas 1.100°C. Para peneliti percaya paduan ini dapat membawa kemajuan teknologi signifikan dan membantu mengurangi konsumsi bahan bakar hingga 5% untuk setiap kenaikan suhu 100°C di turbin. Meski masih harus melalui banyak tahap pengembangan sebelum bisa diproduksi secara industri, penemuan ini memberikan harapan besar untuk memperbaiki efisiensi industri penerbangan dan pembangkit listrik berbasis turbin gas. Karena pesawat komersial panjang masih akan bergantung pada bahan bakar jet, peningkatan efisiensi ini akan membantu mengurangi emisi karbon dan mencapai tujuan lingkungan secara global.