Эрдэмтэд хамгийн халуунд тэсвэртэй материалыг бүтээжээ

NUST MISIS-ийн хэсэг эрдэмтэд одоогоор мэдэгдэж байгаа нэгдлүүдийн дунд хамгийн өндөр хайлах цэг бүхий керамик материалыг бүтээжээ. Физик, механик болон дулааны шинж чанаруудын өвөрмөц хослолын ачаар энэ материал нь 2000 хэмээс дээш температурт ажилладаг хамар, тийрэлтэт хөдөлгүүр, далавчны хурц урд ирмэг зэрэг агаарын хөлгийн хамгийн их ачаалалтай эд ангиудад ашиглах боломжтой юм. Үр дүнг Ceramics International сэтгүүлд нийтлэв.

Олон тэргүүлэх сансрын агентлагууд (НАСА, ESA, мөн Японы агентлагууд,Хятадболон Энэтхэг) дахин ашиглах боломжтой сансрын онгоцыг идэвхтэй хөгжүүлж байгаа нь хүн ба ачааг тойрог замд хүргэх зардлыг эрс багасгаж, нислэгийн хоорондох хугацааг багасгах болно.

"Одоогоор ийм төхөөрөмжийг хөгжүүлэхэд мэдэгдэхүйц үр дүнд хүрсэн. Жишээлбэл, далавчны хурц урд ирмэгийн дугуйрсан радиусыг хэдхэн сантиметр болгон багасгах нь өргөх, маневрлах чадварыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхээс гадна аэродинамик чирэгдэлийг бууруулахад хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч агаар мандлаас гарч, түүнд дахин орох үед сансрын онгоцны далавчны гадаргуу дээр 2000 орчим градусын температур ажиглагдаж, хамгийн ирмэг дээр 4000 градус хүрч болно. Тиймээс ийм нисэх онгоцны тухай ярихад ийм өндөр температурт ажиллах боломжтой шинэ материалыг бий болгох, хөгжүүлэхтэй холбоотой асуулт гарч ирдэг "гэж NUST MISIS Барилгын керамик материалын төвийн тэргүүн Дмитрий Московских хэлэв.

Сүүлийн үеийн хөгжлийн явцад эрдэмтдийн зорилго бол хамгийн өндөр хайлах цэг, өндөр механик шинж чанартай материалыг бий болгох явдал байв. Гафни-нүүрстөрөгч-азотын гурвалсан систем болох гафни карбонитрид (Hf-CN)-ийг сонгосон бөгөөд учир нь Браун их сургуулийн (АНУ) эрдэмтэд гафни карбонитрид нь өндөр дулаан дамжуулалт, исэлдэлтэнд тэсвэртэй, мөн хамгийн их хайлах чадвартай гэж урьд нь таамаглаж байсан. бүх мэдэгдэж буй нэгдлүүдийн дунд цэг (ойролцоогоор 4200 хэм).

NUSTMISIS-ийн эрдэмтэд өөрөө үржүүлдэг өндөр температурт синтезийн аргыг ашиглан онолын найрлагатай ойролцоо HfC0.5N0.35 (гафни карбонитрид) 21.3 ГПа өндөр хатуулагтай, шинэ ирээдүйтэй материалаас ч өндөр, ZrB2/SiC (20.9 GPa) ба HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa) зэрэг.

“4000 хэмээс дээш температурт материалын хайлах цэгийг хэмжихэд хэцүү байдаг. Тиймээс бид нийлэгжүүлсэн нэгдэл болон анхны аварга гафни карбидын хайлах температурыг харьцуулахаар шийдсэн. Үүнийг хийхийн тулд бид шахсан HFC болон HfCN дээжийг дамббелл хэлбэртэй бал чулуун хавтан дээр байрлуулж, дулаан алдагдахгүйн тулд дээд талыг нь ижил хавтангаар бүрхсэн” гэж NUST MISIS-ийн аспирант Вероника Буиневич хэлэв.

Дараа нь тэд үүнийг ашиглан батерейнд холбосонмолибдений электродууд. Бүх шинжилгээг гүн гүнзгий хийсэнвакуум. Бал чулуун хавтангийн хөндлөн огтлол нь ялгаатай тул хамгийн нарийн хэсэгт хамгийн их температурт хүрсэн. Шинэ материал болох карбонитрид ба гафни карбидыг нэгэн зэрэг халаасны үр дүнд карбонитрид нь гафни карбидаас өндөр хайлах цэгтэй болохыг харуулсан.

Гэсэн хэдий ч одоогийн байдлаар шинэ материалын тусгай хайлах цэг 4000 хэмээс дээш байгаа тул лабораторид нарийн тодорхойлох боломжгүй байна. Цаашид тус багийнхан лазер эсвэл цахилгаан эсэргүүцэл ашиглан хайлах температурыг өндөр температурт пирометрийн аргаар хэмжих туршилт хийхээр төлөвлөж байна. Тэд мөн хэт авианы нөхцөлд үүссэн гафний карбонитридын гүйцэтгэлийг судлахаар төлөвлөж байгаа бөгөөд энэ нь сансрын салбарт цаашид ашиглахад чухал ач холбогдолтой юм.


Шуудангийн цаг: 2020 оны 6-р сарын 03-ны өдөр