Article
冶金学：高温酸化に耐性のある延性クロム–モリブデン合金
Nature 646, 8084 doi: 10.1038/s41586-025-09516-8
再生可能エネルギー源の急速な開発にもかかわらず、例えば長距離航空機のジェットエンジンは今後数十年にわたってまだ必要とされるため、化石燃料や合成燃料からのエネルギー変換効率を向上させることは、いまだに大きな挑戦的課題である。ジェットエンジンの燃焼温度（1050～1150℃）を上昇させることは、1つの選択肢である。これには、タービンの最高温度部分における単結晶Ni基超合金を、2000℃を超えるはるかに高い固相線温度を示す耐火元素系材料で置き換える必要がある。今回我々は、耐火元素系材料にとって最も重要な必須要件、すなわち（1）高温（最低1100℃まで）でのペスト現象、窒化、酸化窒化膜剝離に対する適切な耐性、（2）室温での十分な圧縮延性を、我々の知る限り初めて満たす、単相Cr-36.1Mo-3Si（at.％）合金を提示する。このような合金の強度とクリープ抵抗は、いくつかの実験条件ではNi基超合金を上回ることが既にあったが、それでも、燃焼雰囲気に耐えるために必須の耐酸化性/耐腐食性や、損傷許容性と装置設計に必要な延性/靭性は、いまだに耐火元素系候補材料の開発や応用の障壁となっていた。酸化時のMoの破局的酸化やCrの窒化に対処するこれまで成功しているあらゆる試みには、室温での延性の欠如という問題があった。
