Российские учёные создали самый огнеупорный материал в мире
Предварительные исследования показали, что карбонитрид гафния способен выдержать температуру в 4200 °C
Материаловеды МИСиС создали керамический материал карбонитрид гафния, способный выдерживать рекордную температуру 4200 °C. Это подтверждают результаты компьютерного моделирования, предсказавшего огнеупорные свойства и высокую твёрдость такого материала. Ранее самым тугоплавким веществом с температурой плавления 3990 °C считался карбид тантала-гафния. После окончания пандемии коронавируса учёные планируют провести эксперимент, который определит температуру плавления нового материала.
Материаловеды Национального исследовательского технологического университета МИСиС создали самый огнеупорный в мире керамический материалкарбонитрид гафния, способный выдержать температуру 4200 °C. Об этом сообщается в журнале Ceramics International.
До настоящего времени карбид тантала-гафния с температурой плавления 3990 °C считался самым огнеупорным соединением, созданным человеком. На идею создания более тугоплавкого вещества материаловедов МИСиС натолкнуло исследование американских коллег 2015 года, в котором с помощью компьютерного моделирования были предсказаны исключительные температурные свойства и высокая твёрдость композитного соединения гафния, углерода и азота. По расчётам исследователей из США, это вещество должно выдерживать примерно 4200 °C, отличаться высокой теплопроводностью и стойкостью к окислению.
«Для получения нового материала была использована тройная система гафний-углерод-азот. Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза мы получили вещество карбонитрид гафния - насыщенный азотом карбид гафния», - сообщил в беседе с RT автор работы, директор научно-исследовательского центра конструкционных и керамических наноматериалов МИСиС Дмитрий Московских.
Далее учёные сравнили плавкость двух материалов: исходного карбида гафния (плавится при 3990 °C) и полученного карбонитрида гафния. С помощью аккумулятора и молибденовых электродов они провели в глубоком вакууме одновременный нагрев двух материалов. В результате карбид оплавился, а карбонитрид остался в неизменном виде. Однако на данный момент, отмечают учёные, конкретную температуру плавления нового материала выше 4000 °С им определить не удалось.
Чтобы подтвердить все свойства нового материала, предсказанные компьютерным моделированием, учёным необходимо провести дополнительные эксперименты. Для этого, по словам Дмитрия Московских, было заключено соглашение с Объединённым институтом высоких температур РАН о проведении пирометрического анализа, который был отложен из-за пандемии COVID-19.
После снятия ограничений намечено проведение исследования, во время которого карбонитрид гафния будет расплавлен лазером с одновременным измерением теплофизических свойств, включая температуру плавления.
По мнению учёных, разработка подобных высокотемпературных материалов будет востребована при создании авиационной, ракетно-космической и специальной военной техники. На гиперзвуковой скорости и при прохождении через атмосферу Земли двигатели, крылья и носовые обтекатели летательных аппаратов работают при температурах выше 2000 °С и должны быть защищены от воздействия внешней среды. В таких аппаратах применяется керамическая теплозащита с использованием наиболее прочных и тугоплавких композитных материалов.
В дальнейшем для проверки возможности применения карбонитрида гафния в аэрокосмической промышленности запланировано гиперзвуковое исследование для изучения абляции - испарения внешних слоёв материала.Источник
Еще прочитать:
Российские ученые расшифровали геном коронавируса - СМИ
Российские ученые против глобальной сети бесплатного интернета от Илона Маска - СМИ
Коронавирус, странная звезда в небе и Пророк Иезекииль (ВИДЕО)
СМИ нашли предполагаемую связь коронавируса с бактерией "синтия"
Грузовой беспилотник превратили в шестиместное аэротакси
Планета Венера это покинутая колыбель человеческой цивилизации?
Холодильники «Саратов» перестали выпускать из-за нерентабельности - СМИ
Школьник воссоздал реалистичную модель Краснодара в Minecraft (ВИДЕО)
Ученые зафиксировали необъяснимое явление на атомном уровне
Гейзенберг "положил" квант на "пакет Яровой" и другие государственные "сумки"
ИНТЕРНЕТ придумали в начале 60-х в СССР
Россиянин запатентовал отправку улья с пчелами на Марс
Студент МФТИ создал аппаратуру для проекта «Экзо-Марс»
Российский студент придумал новый способ выявлять онкологию
“Хочешь чего-то добиться - езжай за границу, - сказал мне один ученый"