Eng Grupp vu Wëssenschaftler aus NUST MISIS huet e Keramikmaterial mat dem héchste Schmelzpunkt ënner aktuell bekannte Verbindungen entwéckelt. Wéinst der eenzegaarteger Kombinatioun vu physikaleschen, mechanesche an thermesche Properties ass d'Material villverspriechend fir d'Benotzung an de meescht Hëtztbelaaschte Komponenten vu Fligeren, wéi Nuesfaarf, Jetmotoren a schaarfe Frontkante vu Flilleken, déi bei Temperaturen iwwer 2000 Grad C operéieren. D'Resultater ginn am Ceramics International publizéiert.

Vill führend Weltraumagenturen (NASA, ESA, souwéi Agencen vu Japan,Chinaan Indien) aktiv entwéckelen reusable Raumfliger, déi d'Käschte fir Leit a Fracht an d'Ëmlafbunn wesentlech reduzéieren, souwéi d'Zäitintervaller tëscht Flich reduzéieren.

"De Moment sinn bedeitend Resultater an der Entwécklung vun esou Geräter erreecht ginn. Zum Beispill, d'Reduktioun vun der Ronn Radius vun de scharfen viischt Kanten vun de Flilleken op e puer Zentimeter féiert zu enger däitlecher Erhéijung vun Lift an Manöverbarkeet, wéi och d'Reduktioun vun der aerodynamesch Drag. Wéi och ëmmer, wann een aus der Atmosphär erausgeet an erëm eran geet, op der Uewerfläch vun de Flilleke vum Raumfliger, kënnen Temperaturen vu ronn 2000 Grad C observéiert ginn, déi ganz um Rand 4000 Grad C erreechen. Dofir, wann et ëm sou Fligeren geet, gëtt et eng Fro mat der Schafung an der Entwécklung vun neie Materialien, déi bei esou héijen Temperaturen funktionnéiere kënnen ", seet den Dmitry Moskovskikh, Chef vum NUST MISIS Center fir Constructional Ceramic Materials.

Wärend de rezenten Entwécklungen war d'Zil vun de Wëssenschaftler e Material mat dem héchste Schmelzpunkt an héije mechanesche Properties ze kreéieren. Den dräifach Hafnium-Kuelestoff-Stickstoff-System, Hafniumkarbonitrid (Hf-CN), gouf gewielt, well d'Wëssenschaftler vun der Brown University (US) virdru virausgesot hunn datt Hafniumkarbonitrid eng héich thermesch Konduktivitéit a Resistenz géint Oxidatioun hätt, souwéi déi héchst Schmelz. Punkt ënner all bekannte Verbindungen (ongeféier 4200 Grad C).

Mat der Methode vun der selbstpropagéierter Héichtemperatursynthese hunn d'NUSTMISIS Wëssenschaftler HfC0.5N0.35, (hafniumcarbonitrid) no bei der theoretescher Zesummesetzung kritt, mat enger héijer Hardness vun 21,3 GPa, wat nach méi héich ass wéi an neie verspriechend Materialien, wéi ZrB2 / SiC (20,9 GPa) an HfB2/SiC/TaSi2 (18,1 GPa).

"Et ass schwéier de Schmelzpunkt vun engem Material ze moossen wann et méi wéi 4000 Grad С ass. Dofir hu mir décidéiert d'Schmelztemperaturen vun der synthetiséierter Verbindung an dem ursprénglechen Champion, Hafniumkarbid ze vergläichen. Fir dëst ze maachen, hu mir kompriméiert HFC- an HfCN-Proben op enger Grafitplack geformt wéi en Hantel geluecht an d'Spëtzt mat enger ähnlecher Plack ofgedeckt fir Hëtztverloscht ze vermeiden ", seet d'Veronika Buinevich, NUST MISIS Post-Graduate Student.

Als nächst hu se et mat enger Batterie verbonnenMolybdän Elektroden. All Tester goufen an engem Déif gemaachVakuum. Well de Querschnitt vu Grafitplacke ënnerscheet, gouf déi maximal Temperatur am schmuelsten Deel erreecht. D'Resultater vun der simultaner Heizung vum neie Material, Carbonitrid, an Hafniumcarbid, weisen datt de Carbonitrid e méi héije Schmelzpunkt huet wéi Hafniumcarbid.

De spezifesche Schmelzpunkt vum neie Material läit awer am Moment iwwer 4000 Grad C, a konnt net genee am Labo bestëmmt ginn. An Zukunft plangt d'Team Experimenter ze maachen fir d'Schmelztemperatur ze moossen duerch Héichtemperatur-Pyrometrie mat engem Laser oder elektresche Resistenz. Si plangen och d'Performance vum entsteet Hafniumcarbonitrid an hypersonic Bedéngungen ze studéieren, wat relevant ass fir weider Uwendung an der Raumfaartindustrie.