Un gruppu di scientisti di NUST MISIS hà sviluppatu un materiale ceramicu cù u puntu di fusione più altu trà i composti cunnisciuti. A causa di a cumminazione unica di proprietà fisiche, meccaniche è termali, u materiale hè prumessu per l'usu in i cumpunenti più caldi di l'aeronautica, cum'è carene di nasu, mutori di jet è fronti affilati di l'ali chì operanu à temperature sopra 2000 gradi C. I risultati sò publicati in Ceramics International.

Molte agenzie spaziali principali (NASA, ESA, è ancu agenzie di u Giappone,Cinaè l'India) sviluppanu attivamente aerei spaziali riutilizzabili, chì riduceranu significativamente u costu di trasportu di persone è carichi in orbita, è ancu di riduce l'intervalli di tempu trà i voli.

"Attualmente, risultati significativi sò stati ottenuti in u sviluppu di tali dispositi. Per esempiu, a riduzzione di u raghju di arrotondamentu di i bordi fronti di l'ale à pocu centimetri porta à un incrementu significativu di l'elevazione è a manuvrabilità, è ancu di riduce a resistenza aerodinamica. In ogni casu, quandu esce da l'atmosfera è rientra in ella, nantu à a superficia di l'ale di l'aviò spaziale, si ponu osservà temperature di circa 2000 gradi C, righjunghjendu 4000 gradi C à u bordu stessu. Dunque, quandu si tratta di tali aerei, ci hè una quistione assuciata cù a creazione è u sviluppu di novi materiali chì ponu travaglià à una temperatura cusì alta ", dice Dmitry Moskovskikh, capu di NUST MISIS Center for Constructional Ceramic Materials.

Duranti i sviluppi recenti, u scopu di i scientisti era di creà un materiale cù u puntu di fusione più altu è e proprietà meccaniche elevate. U sistema triplu di hafnium-carbon-azote, hafnium carbonitrure (Hf-CN), hè statu sceltu, cum'è i scientisti di l'Università Brown (US) anu preditu chì u carbonitruru di hafnium avaria una alta conductività termale è resistenza à l'ossidazione, è ancu a più alta fusione. puntu trà tutti i cumposti cunnisciuti (circa 4200 gradi C).

Aduprendu u metudu di sintesi d'alta temperatura self-propagating, i scientisti di NUSTMISIS ottenutu HfC0.5N0.35, (carbonitruru di hafnium) vicinu à a cumpusizioni teorica, cù una durezza alta di 21,3 GPa, chì hè ancu più altu ch'è in novi materiali promettenti. cum'è ZrB2/SiC (20,9 GPa) è HfB2/SiC/TaSi2 (18,1 GPa).

"Hè difficiule di misurà u puntu di fusione di un materiale quandu sopra i 4000 gradi С. Dunque, avemu decisu di paragunà e temperature di fusione di u compostu sintetizatu è u campionu originale, carburu di hafnium. Per fà questu, avemu postu campioni HFC è HfCN cumpressi nantu à una piastra di grafite in forma di dumbbell, è copre a cima cù una piastra simili per evità a perdita di calore ", dice Veronika Buinevich, studiente post-graduatu NUST MISIS.

In seguitu, l'anu cunnessu à una bateria usenduelettrodi di molibdenu. Tutte e teste sò state realizate in una prufunditàvacuum. Siccomu a sezione trasversale di i platti di grafite hè diffirenti, a temperatura massima hè stata righjunta in a parte più stretta. I risultati di u riscaldamentu simultaneo di u novu materiale, carbonitrure, è carbure di hafnium, dimustranu chì u carbonitruru hà un puntu di fusione più altu ch'è u carburu di hafnium.

Tuttavia, à u mumentu, u puntu di fusione specifichi di u novu materiale hè sopra à 4000 gradi C, è ùn pudia esse determinatu precisamente in u laboratoriu. In u futuru, a squadra pensa à fà esperimenti nantu à a misurazione di a temperatura di fusione per pirometria à alta temperatura cù un laser o resistenza elettrica. Pianu ancu di studià a prestazione di u carbonitruru di hafnium resultante in cundizioni ipersoniche, chì serà pertinenti per più applicazione in l'industria aerospaziale.