Grupo de sciencistoj de NUST MISIS evoluigis ceramikan materialon kun la plej alta frostopunkto inter nuntempe konataj kunmetaĵoj. Pro la unika kombinaĵo de fizikaj, mekanikaj kaj termikaj propraĵoj, la materialo estas promesplena por uzo en la plej varmŝarĝitaj komponentoj de aviadiloj, kiel nazkarenoj, jetmotoroj kaj akraj antaŭaj randoj de flugiloj funkciigantaj ĉe temperaturoj super 2000 gradoj C. La rezultoj estas publikigitaj en Ceramics International.

Multaj gvidaj kosmoagentejoj (NASA, ESA, same kiel agentejoj de Japanio,Ĉiniokaj Hindio) aktive disvolvas reuzeblajn kosmoaviadilojn, kiuj signife reduktos la koston de liverado de homoj kaj kargo al orbito, same kiel reduktos la tempintervalojn inter flugoj.

"Nuntempe, signifaj rezultoj estis atingitaj en la disvolviĝo de tiaj aparatoj. Ekzemple, redukti la rondigan radiuson de la akraj antaŭaj randoj de la flugiloj al kelkaj centimetroj kondukas al signifa pliiĝo en lifto kaj manovra kapableco, same kiel redukto de aerodinamika tiriĝo. Tamen, elirante el la atmosfero kaj reenirante ĝin, sur la surfaco de la flugiloj de la kosmoaviadilo, oni povas observi temperaturojn de ĉirkaŭ 2000 gradoj C, atingante 4000 gradojn C ĉe la rando mem. Sekve, se temas pri tiaj aviadiloj, estas demando asociita kun la kreado kaj evoluo de novaj materialoj, kiuj povas funkcii ĉe tiom altaj temperaturoj, "dmitry Moskovskikh, estro de NUST MISIS Centro por Konstruaj Ceramikaj Materialoj.

Dum lastatempaj evoluoj, la celo de la sciencistoj estis krei materialon kun la plej alta frostopunkto kaj altaj mekanikaj trajtoj. La triobla hafnio-karbona-nitrogena sistemo, hafniokarbonitruro (Hf-CN), estis elektita, ĉar sciencistoj de Brown University (Usono) antaŭe antaŭdiris, ke hafniokarbonitruro havus altan varmokonduktivecon kaj reziston al oksigenado, same kiel la plej altan fandadon. punkto inter ĉiuj konataj kunmetaĵoj (ĉirkaŭ 4200 gradoj C).

Uzante la metodon de mem-disvastigo de alt-temperatura sintezo, la sciencistoj de NUSTMISIS akiris HfC0.5N0.35, (hafniokarbonitruro) proksime al la teoria konsisto, kun alta malmoleco de 21.3 GPa, kiu estas eĉ pli alta ol en novaj promesplenaj materialoj, kiel ekzemple ZrB2/SiC (20.9 GPa) kaj HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa).

"Estas malfacile mezuri la fandpunkton de materialo kiam superas 4000 gradojn С. Tial ni decidis kompari la fandtemperaturojn de la sintezita kunmetaĵo kaj la origina ĉampiono, hafniokarbido. Por fari tion, ni metis kunpremitajn HFC kaj HfCN-specimenojn sur grafita telero kun formo de haltero, kaj kovris la supron per simila telero por eviti varmoperdon,” diras Veronika Buinevich, postdiploma studento de NUST MISIS.

Poste, ili konektis ĝin al kuirilaro uzantemolibdenaj elektrodoj. Ĉiuj provoj estis faritaj en profundavakuo. Ĉar la sekco de grafitaj platoj malsamas, la maksimuma temperaturo estis atingita en la plej mallarĝa parto. La rezultoj de samtempa hejtado de la nova materialo, karbonitruro, kaj hafniokarbido, montris ke la karbonitruro havas pli altan frostopunkton ol hafniokarbido.

Tamen, nuntempe, la specifa fandpunkto de la nova materialo estas super 4000 gradoj C, kaj ne povus esti determinita precize en la laboratorio. En la estonteco, la teamo planas fari eksperimentojn pri mezurado de la degela temperaturo per alt-temperatura pirometrio uzante laseron aŭ elektran reziston. Ili ankaŭ planas studi la agadon de la rezulta hafniokarbonitruro en hipersonaj kondiĉoj, kiuj estos gravaj por plua apliko en la aerspaca industrio.