NUST MISIS ғалымдарының тобы қазіргі уақытта белгілі қосылыстар арасында ең жоғары балқу температурасы бар керамикалық материал жасады. Физикалық, механикалық және жылулық қасиеттердің бірегей үйлесімінің арқасында материал 2000 градустан жоғары температурада жұмыс істейтін мұрын төсемдері, реактивті қозғалтқыштар және қанаттардың өткір алдыңғы жиектері сияқты әуе кемелерінің ең жылу жүктелетін құрамдастарында қолдануға перспективалы болып табылады. Нәтижелер Ceramics International журналында жарияланған.

Көптеген жетекші ғарыш агенттіктері (NASA, ESA, сондай-ақ Жапонияның агенттіктері,Қытайжәне Үндістан) орбитаға адамдар мен жүктерді жеткізу құнын айтарлықтай төмендететін, сондай-ақ ұшулар арасындағы уақыт аралығын қысқартатын көп рет қолданылатын ғарыштық ұшақтарды белсенді түрде әзірлеуде.

«Қазіргі таңда мұндай құрылғыларды әзірлеуде айтарлықтай нәтижелерге қол жеткізілді. Мысалы, қанаттардың өткір алдыңғы жиектерінің дөңгелектеу радиусын бірнеше сантиметрге дейін азайту көтеру және маневрлік қабілеттіліктің айтарлықтай өсуіне, сондай-ақ аэродинамикалық кедергіні азайтуға әкеледі. Алайда, атмосферадан шығып, оған қайта кіргенде, ғарыштық ұшақтың қанаттарының бетінде шамамен 2000 градус С температураны байқауға болады, ең шетінде 4000 градусқа жетеді. Сондықтан мұндай ұшақтар туралы сөз болғанда, мұндай жоғары температурада жұмыс істей алатын жаңа материалдарды жасау және дамыту мәселесі туындайды», - дейді NUST MISIS құрылыстық керамикалық материалдар орталығының басшысы Дмитрий Московских.

Соңғы әзірлемелер кезінде ғалымдардың мақсаты ең жоғары балқу температурасы және жоғары механикалық қасиеттері бар материал жасау болды. Браун университетінің (АҚШ) ғалымдары бұрын гафний карбонитридінің жоғары жылу өткізгіштігі мен тотығуға төзімділігі, сондай-ақ ең жоғары балқу қасиеті болады деп болжағандықтан, үш еселі гафний-көміртек-азот жүйесі, гафний карбонитриді (Hf-CN) таңдалды. барлық белгілі қосылыстар арасындағы нүкте (шамамен 4200 ° C).

NUSTMISIS ғалымдары өздігінен таралатын жоғары температуралық синтез әдісін қолдана отырып, теориялық құрамға жақын HfC0,5N0,35 (гафний карбонитриді) жоғары қаттылығы 21,3 ГПа алды, бұл жаңа перспективалы материалдардан да жоғары, мысалы, ZrB2/SiC (20,9 ГПа) және HfB2/SiC/TaSi2 (18,1 ГПа).

«4000 С-тан асқан кезде материалдың балқу температурасын өлшеу қиын. Сондықтан біз синтезделген қосылыс пен бастапқы чемпион гафний карбидінің балқу температураларын салыстыруды шештік. Ол үшін қысылған HFC және HfCN үлгілерін гантель тәрізді пішінді графит пластинасына орналастырдық және жылуды жоғалтпау үшін үстіңгі жағын ұқсас пластинамен жаптық», - дейді Вероника Буиневич, NUST MISIS аспиранты.

Содан кейін олар оны батареяға қостымолибден электродтары. Барлық сынақтар тереңдетілдівакуум. Графит тақталарының көлденең қимасы әртүрлі болғандықтан, ең тар бөлікте максималды температураға жетті. Жаңа материалды, карбонитридті және гафний карбидін бір уақытта қыздыру нәтижелері карбонитридтің гафний карбидіне қарағанда балқу температурасының жоғары екенін көрсетті.

Дегенмен, қазіргі уақытта жаңа материалдың балқу температурасы 4000 градустан жоғары және оны зертханада дәл анықтау мүмкін емес. Болашақта топ лазерлік немесе электрлік кедергіні пайдаланып жоғары температуралық пирометрия арқылы балқу температурасын өлшеу бойынша тәжірибелер жүргізуді жоспарлап отыр. Олар сондай-ақ аэроғарыш өнеркәсібінде одан әрі қолдану үшін өзекті болатын гиперсоникалық жағдайда алынған гафний карбонитридінің өнімділігін зерттеуді жоспарлап отыр.