NUST MISISకి చెందిన శాస్త్రవేత్తల బృందం ప్రస్తుతం తెలిసిన సమ్మేళనాలలో అత్యధిక ద్రవీభవన స్థానం కలిగిన సిరామిక్ పదార్థాన్ని అభివృద్ధి చేసింది. భౌతిక, యాంత్రిక మరియు ఉష్ణ లక్షణాల యొక్క ప్రత్యేకమైన కలయిక కారణంగా, 2000 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పనిచేసే ముక్కు ఫెయిరింగ్‌లు, జెట్ ఇంజిన్‌లు మరియు రెక్కల పదునైన ముందు అంచులు వంటి అత్యంత వేడి-లోడ్ చేయబడిన విమాన భాగాలలో ఈ పదార్థం ఉపయోగించడానికి ఆశాజనకంగా ఉంది. ఫలితాలు సిరామిక్స్ ఇంటర్నేషనల్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి.

అనేక ప్రముఖ అంతరిక్ష సంస్థలు (NASA, ESA, అలాగే జపాన్ ఏజెన్సీలు,చైనామరియు భారతదేశం) చురుకుగా పునర్వినియోగపరచదగిన అంతరిక్ష విమానాలను అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి, ఇది ప్రజలను మరియు కార్గోను కక్ష్యకు పంపిణీ చేసే ఖర్చును గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, అలాగే విమానాల మధ్య సమయ వ్యవధిని తగ్గిస్తుంది.

"ప్రస్తుతం, అటువంటి పరికరాల అభివృద్ధిలో గణనీయమైన ఫలితాలు సాధించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, రెక్కల యొక్క పదునైన ముందు అంచుల యొక్క రౌండింగ్ వ్యాసార్థాన్ని కొన్ని సెంటీమీటర్లకు తగ్గించడం లిఫ్ట్ మరియు యుక్తిలో గణనీయమైన పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది, అలాగే ఏరోడైనమిక్ డ్రాగ్‌ను తగ్గిస్తుంది. అయినప్పటికీ, వాతావరణం నుండి నిష్క్రమించి, తిరిగి ప్రవేశించేటప్పుడు, అంతరిక్ష విమానం యొక్క రెక్కల ఉపరితలంపై, దాదాపు 2000 డిగ్రీల C ఉష్ణోగ్రతలు గమనించవచ్చు, చాలా అంచు వద్ద 4000 డిగ్రీల C చేరుకుంటుంది. అందువల్ల, అటువంటి విమానాల విషయానికి వస్తే, అటువంటి అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పని చేసే కొత్త పదార్థాల సృష్టి మరియు అభివృద్ధికి సంబంధించిన ప్రశ్న ఉంది, ”అని నిర్మాణ సిరామిక్ మెటీరియల్స్ కోసం NUST MISIS సెంటర్ హెడ్ డిమిత్రి మోస్కోవ్‌స్కిఖ్ చెప్పారు.

ఇటీవలి పరిణామాల సమయంలో, శాస్త్రవేత్తల లక్ష్యం అత్యధిక ద్రవీభవన స్థానం మరియు అధిక యాంత్రిక లక్షణాలతో ఒక పదార్థాన్ని సృష్టించడం. ట్రిపుల్ హాఫ్నియం-కార్బన్-నత్రజని వ్యవస్థ, హాఫ్నియం కార్బోనిట్రైడ్ (Hf-CN), ఎంపిక చేయబడింది, బ్రౌన్ విశ్వవిద్యాలయం (US) శాస్త్రవేత్తలు గతంలో హాఫ్నియం కార్బోనిట్రైడ్ అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు ఆక్సీకరణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుందని, అలాగే అత్యధిక ద్రవీభవనాన్ని కలిగి ఉంటుందని అంచనా వేశారు. అన్ని తెలిసిన సమ్మేళనాల మధ్య పాయింట్ (సుమారు 4200 డిగ్రీల సి).

స్వీయ-ప్రచారం అధిక-ఉష్ణోగ్రత సంశ్లేషణ పద్ధతిని ఉపయోగించి, NUSTMISIS శాస్త్రవేత్తలు HfC0.5N0.35, (హాఫ్నియం కార్బోనిట్రైడ్) సైద్ధాంతిక కూర్పుకు దగ్గరగా, 21.3 GPa అధిక కాఠిన్యంతో పొందారు, ఇది కొత్త ఆశాజనక పదార్థాల కంటే కూడా ఎక్కువ, ZrB2/SiC (20.9 GPa) మరియు HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa).

“4000 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే ఎక్కువ ఉన్నప్పుడు పదార్థం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం కొలవడం కష్టం. అందువల్ల, సంశ్లేషణ చేయబడిన సమ్మేళనం మరియు అసలు ఛాంపియన్, హాఫ్నియం కార్బైడ్ యొక్క ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రతలను పోల్చాలని మేము నిర్ణయించుకున్నాము. దీన్ని చేయడానికి, మేము డంబెల్ ఆకారంలో ఉన్న గ్రాఫైట్ ప్లేట్‌పై కంప్రెస్డ్ HFC మరియు HfCN నమూనాలను ఉంచాము మరియు వేడి నష్టాన్ని నివారించడానికి పైభాగాన్ని ఇదే విధమైన ప్లేట్‌తో కప్పాము" అని NUST MISIS పోస్ట్-గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థిని వెరోనికా బ్యూనెవిచ్ చెప్పారు.

తరువాత, వారు దానిని ఉపయోగించి బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేసారుమాలిబ్డినం ఎలక్ట్రోడ్లు. అన్ని పరీక్షలు లోతుగా జరిగాయివాక్యూమ్. గ్రాఫైట్ ప్లేట్ల క్రాస్-సెక్షన్ భిన్నంగా ఉన్నందున, గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత ఇరుకైన భాగంలో చేరుకుంది. కొత్త పదార్ధం, కార్బోనిట్రైడ్ మరియు హాఫ్నియం కార్బైడ్ యొక్క ఏకకాల వేడి యొక్క ఫలితాలు, కార్బోనిట్రైడ్ హాఫ్నియం కార్బైడ్ కంటే ఎక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉన్నట్లు చూపించాయి.

అయితే, ప్రస్తుతానికి, కొత్త పదార్థం యొక్క నిర్దిష్ట ద్రవీభవన స్థానం 4000 డిగ్రీల C కంటే ఎక్కువగా ఉంది మరియు ప్రయోగశాలలో ఖచ్చితంగా నిర్ణయించబడలేదు. భవిష్యత్తులో, లేజర్ లేదా ఎలక్ట్రిక్ రెసిస్టెన్స్ ఉపయోగించి అధిక-ఉష్ణోగ్రత పైరోమెట్రీ ద్వారా ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ప్రయోగాలు చేయాలని బృందం యోచిస్తోంది. హైపర్‌సోనిక్ పరిస్థితులలో ఫలితంగా వచ్చే హాఫ్నియం కార్బోనిట్రైడ్ పనితీరును అధ్యయనం చేయాలని కూడా వారు ప్లాన్ చేస్తున్నారు, ఇది ఏరోస్పేస్ పరిశ్రమలో తదుపరి అనువర్తనానికి సంబంధించినది.