NUST MISIS کے سائنسدانوں کے ایک گروپ نے ایک سیرامک ​​مواد تیار کیا ہے جس میں موجودہ معلوم مرکبات میں سب سے زیادہ پگھلنے کا مقام ہے۔ طبعی، مکینیکل اور تھرمل خصوصیات کے انوکھے امتزاج کی وجہ سے، یہ مواد ہوائی جہاز کے سب سے زیادہ گرمی سے بھرے اجزاء، جیسے ناک کی فیئرنگ، جیٹ انجن اور 2000 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ درجہ حرارت پر کام کرنے والے پروں کے تیز فرنٹ کناروں میں استعمال کے لیے امید افزا ہے۔ نتائج سیرامکس انٹرنیشنل میں شائع کیے گئے ہیں۔

کئی معروف خلائی ایجنسیاں (NASA، ESA، نیز جاپان کی ایجنسیاں،چیناور ہندوستان) فعال طور پر دوبارہ قابل استعمال خلائی جہاز تیار کر رہے ہیں، جو لوگوں اور کارگو کو مدار تک پہنچانے کی لاگت کو نمایاں طور پر کم کر دے گا، اور ساتھ ہی پروازوں کے درمیان وقت کے وقفوں کو بھی کم کر دے گا۔

"فی الحال، اس طرح کے آلات کی ترقی میں اہم نتائج حاصل کیے گئے ہیں. مثال کے طور پر، پروں کے سامنے کے نوکیلے کناروں کے گول دائرے کو چند سینٹی میٹر تک کم کرنے سے لفٹ اور چالبازی میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے، نیز ایروڈینامک ڈریگ کو کم کرنا۔ تاہم، فضا سے باہر نکلتے ہوئے اور اس میں دوبارہ داخل ہوتے وقت، خلائی جہاز کے پروں کی سطح پر، تقریباً 2000 ڈگری سینٹی گریڈ کا درجہ حرارت دیکھا جا سکتا ہے، جو بالکل کنارے پر 4000 ڈگری سینٹی گریڈ تک پہنچ جاتا ہے۔ لہٰذا، جب اس طرح کے ہوائی جہازوں کی بات آتی ہے تو، نئے مواد کی تخلیق اور ترقی سے منسلک ایک سوال ہوتا ہے جو اتنے زیادہ درجہ حرارت پر کام کر سکتے ہیں،" NUST MISIS سنٹر برائے تعمیراتی سرامک مواد کے سربراہ، دمتری موسکووسک کہتے ہیں۔

حالیہ پیشرفت کے دوران، سائنسدانوں کا ہدف سب سے زیادہ پگھلنے والے نقطہ اور اعلی میکانی خصوصیات کے ساتھ مواد بنانا تھا. ٹرپل ہافنیم کاربن نائٹروجن سسٹم، ہافنیم کاربونیٹرائڈ (Hf-CN) کا انتخاب کیا گیا، جیسا کہ براؤن یونیورسٹی (یو ایس) کے سائنسدانوں نے پہلے پیش گوئی کی تھی کہ ہافنیم کاربونائٹرائیڈ اعلی تھرمل چالکتا اور آکسیڈیشن کے خلاف مزاحمت کے ساتھ ساتھ سب سے زیادہ پگھلنے والی ہو گی۔ تمام معلوم مرکبات کے درمیان نقطہ (تقریباً 4200 ڈگری سینٹی گریڈ)۔

اعلی درجہ حرارت کی ترکیب کے خود کو پھیلانے کے طریقہ کار کو استعمال کرتے ہوئے، NUSTMISIS کے سائنسدانوں نے HfC0.5N0.35، (hafnium carbonitride) کو نظریاتی ساخت کے قریب حاصل کیا، جس میں 21.3 GPa کی اعلی سختی ہے، جو کہ نئے امید افزا مواد سے بھی زیادہ ہے، جیسے ZrB2/SiC (20.9 GPa) اور HfB2/SiC/TaSi2 (18.1 GPa)۔

جب 4000 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ ہو تو مواد کے پگھلنے کے نقطہ کی پیمائش کرنا مشکل ہے۔ لہذا، ہم نے ترکیب شدہ مرکب کے پگھلنے والے درجہ حرارت اور اصل چیمپئن، ہافنیم کاربائیڈ کا موازنہ کرنے کا فیصلہ کیا۔ ایسا کرنے کے لیے، ہم نے کمپریسڈ HFC اور HfCN نمونے گریفائٹ پلیٹ پر ڈمبل کی شکل میں رکھے، اور گرمی کے نقصان سے بچنے کے لیے اسی طرح کی پلیٹ سے اوپر کو ڈھانپ دیا۔

اگلا، انہوں نے اسے استعمال کرتے ہوئے ایک بیٹری سے منسلک کیا۔molybdenum الیکٹروڈ. تمام ٹیسٹ گہرائی میں کئے گئے تھے۔خلا. چونکہ گریفائٹ پلیٹوں کا کراس سیکشن مختلف ہے، اس لیے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت تنگ ترین حصے میں پہنچ گیا تھا۔ نئے مواد، کاربونیٹرائڈ، اور ہفنیم کاربائیڈ کو بیک وقت گرم کرنے کے نتائج نے ظاہر کیا کہ کاربونیٹرائڈ کا پگھلنے کا نقطہ ہافنیم کاربائیڈ سے زیادہ ہے۔

تاہم، اس وقت، نئے مواد کا مخصوص پگھلنے کا مقام 4000 ڈگری سینٹی گریڈ سے اوپر ہے، اور لیبارٹری میں اس کا قطعی تعین نہیں کیا جا سکتا ہے۔ مستقبل میں، ٹیم لیزر یا برقی مزاحمت کا استعمال کرتے ہوئے اعلی درجہ حرارت کی پائرومیٹری کے ذریعے پگھلنے والے درجہ حرارت کی پیمائش پر تجربات کرنے کا ارادہ رکھتی ہے۔ وہ ہائپرسونک حالات میں نتیجے میں پیدا ہونے والے ہفنیم کاربونیٹرائڈ کی کارکردگی کا مطالعہ کرنے کا بھی ارادہ رکھتے ہیں، جو ایرو اسپیس انڈسٹری میں مزید استعمال کے لیے موزوں ہوگا۔