NUST MISIS-ի մի խումբ գիտնականներ մշակել են կերամիկական նյութ, որն ունի ամենաբարձր հալման կետը ներկայումս հայտնի միացություններից: Ֆիզիկական, մեխանիկական և ջերմային հատկությունների եզակի համակցության շնորհիվ նյութը խոստումնալից է օդանավի առավել ջերմային բաղադրամասերում օգտագործելու համար, ինչպիսիք են քթի փեղկերը, ռեակտիվ շարժիչները և թևերի սուր առջևի եզրերը, որոնք աշխատում են 2000 աստիճան C-ից բարձր ջերմաստիճանում: Արդյունքները հրապարակված են Ceramics International-ում:

Շատ առաջատար տիեզերական գործակալություններ (NASA, ESA, ինչպես նաև Ճապոնիայի գործակալություններ,Չինաստանև Հնդկաստանը) ակտիվորեն մշակում են բազմակի օգտագործման տիեզերական ինքնաթիռներ, որոնք զգալիորեն կնվազեցնեն մարդկանց և բեռների ուղեծիր հասցնելու ծախսերը, ինչպես նաև կնվազեցնեն թռիչքների միջև ժամանակային ընդմիջումները:

«Ներկայումս զգալի արդյունքներ են ձեռք բերվել նման սարքերի մշակման գործում։ Օրինակ, թևերի սուր առջևի եզրերի կլորացման շառավիղը մի քանի սանտիմետր նվազեցնելը հանգեցնում է վերելքի և մանևրելու զգալի աճի, ինչպես նաև աերոդինամիկ դիմադրության նվազեցմանը: Սակայն մթնոլորտից դուրս գալու և այն նորից մտնելիս տիեզերական ինքնաթիռի թեւերի մակերեսին կարելի է դիտել մոտ 2000 աստիճան C ջերմաստիճան՝ հենց եզրին հասնելով 4000 աստիճանի։ Հետևաբար, երբ խոսքը վերաբերում է նման ինքնաթիռներին, հարց կա՝ կապված նոր նյութերի ստեղծման և մշակման հետ, որոնք կարող են աշխատել նման բարձր ջերմաստիճանների դեպքում», - ասում է Դմիտրի Մոսկովսկին, NUST MISIS շինարարական կերամիկական նյութերի կենտրոնի ղեկավարը:

Վերջին զարգացումների ժամանակ գիտնականների նպատակն էր ստեղծել ամենաբարձր հալման կետով և բարձր մեխանիկական հատկություններով նյութ։ Ընտրվել է եռակի հաֆնիում-ածխածին-ազոտ համակարգը՝ հաֆնիումի կարբոնիտրիդը (Hf-CN), քանի որ Բրաունի համալսարանի (ԱՄՆ) գիտնականները նախկինում կանխատեսել էին, որ հաֆնիումի կարբոնիտրիդը կունենա բարձր ջերմային հաղորդունակություն և դիմադրություն օքսիդացմանը, ինչպես նաև ամենաբարձր հալեցումը։ կետը բոլոր հայտնի միացությունների միջև (մոտ 4200 աստիճան C):

Օգտագործելով ինքնաբազմացող բարձր ջերմաստիճանի սինթեզի մեթոդը՝ NUSTMISIS-ի գիտնականները ստացել են տեսական բաղադրությանը մոտ HfC0.5N0.35 (հաֆնիումի կարբոնիտրիդ)՝ 21,3 ԳՊա բարձր կարծրությամբ, ինչը նույնիսկ ավելի բարձր է, քան նոր խոստումնալից նյութերում։ ինչպիսիք են ZrB2/SiC (20.9 GPa) և HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa):

«Դժվար է չափել նյութի հալման ջերմաստիճանը, երբ այն գերազանցում է 4000 C աստիճանը: Հետևաբար, մենք որոշեցինք համեմատել սինթեզված միացության և սկզբնական չեմպիոնի` հաֆնիումի կարբիդի հալման ջերմաստիճանները: Դա անելու համար մենք սեղմված HFC և HfCN նմուշները դրեցինք համրերի ձևով գրաֆիտի ափսեի վրա և ծածկեցինք վերևը նմանատիպ թիթեղով, որպեսզի խուսափենք ջերմության կորստից», - ասում է Վերոնիկա Բուինևիչը, NUST MISIS-ի ասպիրանտ:

Այնուհետև նրանք միացրել են այն մարտկոցի միջոցովմոլիբդենի էլեկտրոդներ. Բոլոր թեստերը կատարվել են խորքումվակուում. Քանի որ գրաֆիտի թիթեղների խաչմերուկը տարբերվում է, առավելագույն ջերմաստիճանը հասել է ամենանեղ հատվածում։ Նոր նյութի` կարբոնիտրիդի և հաֆնիումի կարբիդի միաժամանակյա տաքացման արդյունքները ցույց են տվել, որ կարբոնիտրիդն ավելի բարձր հալման կետ ունի, քան հաֆնիումի կարբիդը։

Այնուամենայնիվ, այս պահին նոր նյութի հալման կոնկրետ կետը 4000 աստիճան C-ից բարձր է, և լաբորատորիայում ճշգրիտ որոշել հնարավոր չէ: Ապագայում թիմը նախատեսում է փորձեր անցկացնել հալման ջերմաստիճանը չափելու բարձր ջերմաստիճանի պիրոմետրիայի միջոցով՝ օգտագործելով լազերային կամ էլեկտրական դիմադրություն: Նրանք նաև նախատեսում են ուսումնասիրել ստացված հաֆնիումի կարբոնիտրիդի արդյունավետությունը հիպերձայնային պայմաններում, ինչը արդիական կլինի օդատիեզերական արդյունաբերության հետագա կիրառման համար: