NUST MISIS का वैज्ञानिकहरूको समूहले हालको ज्ञात यौगिकहरू मध्ये उच्चतम पग्लने बिन्दु भएको सिरेमिक सामग्रीको विकास गरेको छ। भौतिक, मेकानिकल र थर्मल गुणहरूको अद्वितीय संयोजनको कारणले गर्दा, यो सामग्री विमानको सबैभन्दा धेरै तातो लोड भएका घटकहरूमा प्रयोगको लागि आशाजनक छ, जस्तै नाक फेयरिङहरू, जेट इन्जिनहरू र 2000 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथिको तापक्रममा काम गर्ने पखेटाहरूको तीखो किनारहरू। नतिजा सिरामिक्स इन्टरनेशनल मा प्रकाशित छ।

धेरै अग्रणी अन्तरिक्ष एजेन्सीहरू (NASA, ESA, साथै जापानका एजेन्सीहरू,चीनर भारत) सक्रिय रूपमा पुन: प्रयोज्य स्पेसप्लेनहरू विकास गर्दैछ, जसले व्यक्ति र कार्गोलाई कक्षामा पुर्‍याउने लागतमा उल्लेखनीय रूपमा कमी ल्याउनेछ, साथै उडानहरू बीचको समय अन्तराललाई कम गर्नेछ।

"वर्तमानमा, यस्ता उपकरणहरूको विकासमा महत्त्वपूर्ण परिणामहरू प्राप्त भएका छन्। उदाहरणका लागि, पखेटाहरूको अगाडिको तीखा किनारहरूको गोलाकार त्रिज्यालाई केही सेन्टिमिटरसम्म घटाउँदा लिफ्ट र गतिशीलतामा उल्लेखनीय वृद्धि हुन्छ, साथै वायुगतिकीय ड्र्याग कम हुन्छ। तर, वायुमण्डलबाट बाहिर निस्कँदा र पुन: प्रवेश गर्दा, स्पेसप्लेनको पखेटाको सतहमा, लगभग 2000 डिग्री सेल्सियसको तापक्रम अवलोकन गर्न सकिन्छ, 4000 डिग्री सेल्सियससम्म पुग्छ। त्यसकारण, जब यस्तो विमानको कुरा आउँछ, त्यहाँ यस्तो उच्च तापक्रममा काम गर्न सक्ने नयाँ सामग्रीहरूको सिर्जना र विकाससँग सम्बन्धित प्रश्न छ, "नस्ट मिसिस सेन्टर फर कन्स्ट्रक्शनल सिरेमिक मटेरियलका प्रमुख दिमित्री मोस्कोभस्कीख भन्छन्।

हालैका घटनाक्रमहरूमा, वैज्ञानिकहरूको लक्ष्य उच्चतम पग्लने बिन्दु र उच्च मेकानिकल गुणहरू भएको सामग्री सिर्जना गर्नु थियो। ट्रिपल हाफनियम-कार्बन-नाइट्रोजन प्रणाली, हाफनियम कार्बोनिट्राइड (Hf-CN), छनोट गरिएको थियो, किनकि ब्राउन युनिभर्सिटी (अमेरिका) का वैज्ञानिकहरूले पहिले भविष्यवाणी गरेका थिए कि ह्याफनियम कार्बोनिट्राइडको उच्च थर्मल चालकता र ओक्सीकरणको प्रतिरोध, साथै उच्चतम पग्लिनेछ। सबै ज्ञात यौगिकहरू बीच बिन्दु (लगभग 4200 डिग्री सेल्सियस)।

स्व-प्रसारित उच्च-तापमान संश्लेषणको विधि प्रयोग गरेर, NUSTMISIS वैज्ञानिकहरूले HfC0.5N0.35, (hafnium carbonitride) सैद्धान्तिक संरचनाको नजिक, 21.3 GPa को उच्च कठोरताको साथ प्राप्त गरे, जुन नयाँ आशाजनक सामग्रीहरू भन्दा पनि उच्च छ। जस्तै ZrB2/SiC (20.9 GPa) र HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa)।

"4000 डिग्री सेल्सियस भन्दा बढी हुँदा सामग्रीको पग्लने बिन्दु मापन गर्न गाह्रो छ। तसर्थ, हामीले संश्लेषित कम्पाउन्ड र मूल च्याम्पियन, हाफनियम कार्बाइडको पग्लने तापमान तुलना गर्ने निर्णय गर्यौं। यो गर्नको लागि, हामीले डम्बेल जस्तो आकारको ग्रेफाइट प्लेटमा कम्प्रेस गरिएको HFC र HfCN नमूनाहरू राख्यौं, र गर्मी हानिबाट बच्नको लागि माथिल्लो भागलाई समान प्लेटले छोप्यौं," NUST MISIS स्नातकोत्तर विद्यार्थी भेरोनिका बुइनेभिच भन्छिन्।

त्यसपछि, तिनीहरूले यसलाई ब्याट्री प्रयोग गरेर जडान गरेमोलिब्डेनम इलेक्ट्रोड। सबै परीक्षण गहिरो मा प्रदर्शन गरिएको थियोवैक्यूम। ग्रेफाइट प्लेटहरूको क्रस-सेक्शन फरक भएकोले, अधिकतम तापमान साँघुरो भागमा पुग्यो। नयाँ सामग्री, कार्बोनाइट्राइड, र हाफनियम कार्बाइडको एकैसाथ तताउने परिणामहरूले देखाएको छ कि कार्बोनिट्राइडमा हाफनियम कार्बाइड भन्दा उच्च पग्लने बिन्दु छ।

यद्यपि, यस समयमा, नयाँ सामग्रीको विशिष्ट पग्लने बिन्दु 4000 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि छ, र प्रयोगशालामा ठ्याक्कै निर्धारण गर्न सकिँदैन। भविष्यमा, टोलीले लेजर वा बिजुली प्रतिरोध प्रयोग गरेर उच्च-तापमान पाइरोमेट्री द्वारा पग्लने तापमान मापन गर्न प्रयोगहरू सञ्चालन गर्ने योजना बनाएको छ। उनीहरूले हाइपरसोनिक अवस्थाहरूमा नतिजा हाफनियम कार्बोनिट्राइडको प्रदर्शन अध्ययन गर्ने योजना पनि बनाएका छन्, जुन एयरोस्पेस उद्योगमा थप अनुप्रयोगको लागि सान्दर्भिक हुनेछ।