De toevoeging van de nanodeeltjes zou leiden tot verminderd brandstofverbruik, lagere CO2-uitstoot en verhoogde efficiëntie. Vliegtuigmotoren zouden tot drie keer langer meegaan. Blijkt uit onderzoek van University West in Zweden.
Complex proces
De compacte motor van een vliegtuig is efficiënter naarmate die heter is, maar beschadigt de onderdelen hieromheen. Motoren worden daarom geïsoleerd met een keramische spraylaag. De onderzoekers van de University West zochten een kwaliteitsverbetering van de isolatielaag door toevoeging van nanodeeltjes.
Door de sterk wisselende temperaturen in vliegtuigmotoren is dit een complex proces. De keramische laag krimpt en zet uit waardoor schade optreedt. Aan de conventionele laag is daarom een plastic toegevoegd om het materiaal elastischer te maken.
Flexibel
De gewone deklaag is vergelijkbaar met een sandwich van gestapelde laagjes. De nieuwe nanocoating lijkt meer op staande kolommen. Die is flexibeler en beter te controleren. De vliegtuigmotor is beter geïsoleerd, werkt efficiënter en heeft een verlaagd brandstofverbruik.
De nanodeeltjes zijn zo fijn dat ze niet rechtstreeks op een oppervlak gespoten kunnen worden. Eerst worden ze gemengd met een vloeistof die bij zeer hoge temperaturen op het isolatiemateriaal wordt aangebracht. Deze techniek wordt Suspension Plasma Spray Application genoemd. De keramische deeltjes smelten en vormen een beschermende film van ongeveer een halve millimeter dik.
Besparingen
Voor de luchtvaartindustrie betekent het onderzoeksresultaat een afname van dure, tijdrovende servicebeurten. Het nieuwe isolatiemateriaal zou drie keer zo lang meegaan. Dit blijkt uit duizenden hitteshock-tests die het materiaal heeft ondergaan. Tevens geleiden de nanodeeltjes de warmte beter, waardoor de motor efficiënter werkt en het brandstofverbruik vermindert.
De afgelopen jaren heeft het team van onderzoekers zich gericht op het verfijnen van het materiaal zodat het toepasbaar is voor de vliegtuigindustrie. Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met GKN Aerospace en Siemens Industrial Turbomachinery. Die laatste maakt gasturbines. GKN Aerospace is een bedrijf dat technische onderdelen levert voor de vliegtuigindustrie, waaronder modellen van Airbus en Boeing. Over twee jaar kan de nieuwe coating waarschijnlijk al worden gebruikt.
Bron: University West | Foto: Wikipedia
