NUST MISIS-এর একদল বিজ্ঞানী বর্তমানে পরিচিত যৌগগুলির মধ্যে সর্বোচ্চ গলনাঙ্ক সহ একটি সিরামিক উপাদান তৈরি করেছেন। ভৌত, যান্ত্রিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলির অনন্য সমন্বয়ের কারণে, উপাদানটি বিমানের সর্বাধিক তাপ-লোড উপাদানগুলিতে ব্যবহারের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ, যেমন নাকের ফেয়ারিং, জেট ইঞ্জিন এবং 2000 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে তাপমাত্রায় চালিত ডানার সামনের ধারালো প্রান্ত। ফলাফল সিরামিক ইন্টারন্যাশনাল এ প্রকাশিত হয়.

অনেক নেতৃস্থানীয় মহাকাশ সংস্থা (NASA, ESA, সেইসাথে জাপানের সংস্থা,চীনএবং ভারত) সক্রিয়ভাবে পুনঃব্যবহারযোগ্য মহাকাশযান তৈরি করছে, যা কক্ষপথে মানুষ এবং পণ্যসম্ভার সরবরাহের খরচকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করবে, সেইসাথে ফ্লাইটের মধ্যে সময়ের ব্যবধানও কমিয়ে দেবে।

“বর্তমানে, এই জাতীয় ডিভাইসগুলির বিকাশে উল্লেখযোগ্য ফলাফল অর্জন করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, উইংসের তীক্ষ্ণ সামনের প্রান্তগুলির বৃত্তাকার ব্যাসার্ধকে কয়েক সেন্টিমিটারে হ্রাস করা লিফট এবং ম্যানুভারেবিলিটির উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির পাশাপাশি এরোডাইনামিক ড্র্যাগ হ্রাস করে। যাইহোক, বায়ুমণ্ডল থেকে বের হয়ে আবার প্রবেশ করার সময়, মহাকাশ বিমানের ডানার পৃষ্ঠে, প্রায় 2000 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা লক্ষ্য করা যায়, একেবারে প্রান্তে 4000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছে। অতএব, যখন এই ধরনের বিমানের কথা আসে, তখন নতুন উপকরণ তৈরি এবং বিকাশের সাথে একটি প্রশ্ন যুক্ত থাকে যা এই ধরনের উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে,” বলেছেন দিমিত্রি মস্কোভস্কিখ, নির্মাণমূলক সিরামিক সামগ্রীর জন্য NUST MISIS সেন্টারের প্রধান৷

সাম্প্রতিক উন্নয়নের সময়, বিজ্ঞানীদের লক্ষ্য ছিল সর্বোচ্চ গলনাঙ্ক এবং উচ্চ যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ একটি উপাদান তৈরি করা। ট্রিপল হাফনিয়াম-কার্বন-নাইট্রোজেন সিস্টেম, হাফনিয়াম কার্বোনিট্রাইড (Hf-CN), বেছে নেওয়া হয়েছিল, কারণ ব্রাউন ইউনিভার্সিটি (ইউএস) এর বিজ্ঞানীরা পূর্বে ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে হাফনিয়াম কার্বনিট্রাইডের উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকবে, সেইসাথে সর্বোচ্চ গলে যাবে। সমস্ত পরিচিত যৌগগুলির মধ্যে বিন্দু (প্রায় 4200 ডিগ্রি সেলসিয়াস)।

উচ্চ-তাপমাত্রার সংশ্লেষণের স্ব-প্রচারের পদ্ধতি ব্যবহার করে, NUSTMISIS বিজ্ঞানীরা তাত্ত্বিক রচনার কাছাকাছি HfC0.5N0.35, (হাফনিয়াম কার্বোনাইট্রাইড) প্রাপ্ত করেছেন, যার উচ্চ কঠোরতা 21.3 GPa, যা নতুন প্রতিশ্রুতিশীল উপকরণগুলির চেয়েও বেশি, যেমন ZrB2/SiC (20.9 GPa) এবং HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa)।

“4000 ডিগ্রি সি-এর বেশি হলে একটি উপাদানের গলনাঙ্ক পরিমাপ করা কঠিন। অতএব, আমরা সংশ্লেষিত যৌগ এবং আসল চ্যাম্পিয়ন, হাফনিয়াম কার্বাইডের গলনের তাপমাত্রা তুলনা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এটি করার জন্য, আমরা একটি ডাম্বেলের মতো আকৃতির একটি গ্রাফাইট প্লেটে সংকুচিত এইচএফসি এবং এইচএফসিএন নমুনাগুলি রেখেছিলাম এবং তাপের ক্ষতি এড়াতে একটি অনুরূপ প্লেট দিয়ে উপরের অংশটি ঢেকে দিয়েছিলাম,” NUST MISIS-এর স্নাতকোত্তর ছাত্রী ভেরোনিকা বুইনভিচ বলেছেন৷

এর পরে, তারা এটি ব্যবহার করে একটি ব্যাটারির সাথে সংযুক্ত করেছেমলিবডেনাম ইলেক্ট্রোড. সমস্ত পরীক্ষা গভীরভাবে সঞ্চালিত হয়েছিলভ্যাকুয়াম. যেহেতু গ্রাফাইট প্লেটের ক্রস-সেকশন আলাদা, তাই সর্বাধিক তাপমাত্রা সংকীর্ণ অংশে পৌঁছেছিল। নতুন উপাদান, কার্বনিট্রাইড এবং হাফনিয়াম কার্বাইডের একযোগে গরম করার ফলাফলগুলি দেখিয়েছে যে কার্বনিট্রাইডের হাফনিয়াম কার্বাইডের চেয়ে উচ্চতর গলনাঙ্ক রয়েছে।

যাইহোক, এই মুহুর্তে, নতুন উপাদানটির নির্দিষ্ট গলনাঙ্কটি 4000 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে, এবং পরীক্ষাগারে সঠিকভাবে নির্ধারণ করা যায়নি। ভবিষ্যতে, দলটি লেজার বা বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের ব্যবহার করে উচ্চ-তাপমাত্রার পাইরোমেট্রি দ্বারা গলিত তাপমাত্রা পরিমাপের উপর পরীক্ষা চালানোর পরিকল্পনা করেছে। তারা হাইপারসনিক পরিস্থিতিতে ফলস্বরূপ হাফনিয়াম কার্বনিট্রাইডের কার্যকারিতা অধ্যয়ন করার পরিকল্পনা করেছে, যা মহাকাশ শিল্পে আরও প্রয়োগের জন্য প্রাসঙ্গিক হবে।