» » Российские учёные создали самый огнеупорный материал в мире

Российские учёные создали самый огнеупорный материал в мире

Российские учёные создали самый огнеупорный материал в мире

Материаловеды МИСиС создали керамический материал карбонитрид гафния, способный выдерживать рекордную температуру 4200 °C. Это подтверждают результаты компьютерного моделирования, предсказавшего огнеупорные свойства и высокую твёрдость такого материала. Ранее самым тугоплавким веществом с температурой плавления 3990 °C считался карбид тантала-гафния. После окончания пандемии коронавируса учёные планируют провести эксперимент, который определит температуру плавления нового материала.

Материаловеды Национального исследовательского технологического университета МИСиС создали самый огнеупорный в мире керамический материалкарбонитрид гафния, способный выдержать температуру 4200 °C. Об этом сообщается в журнале Ceramics International.

До настоящего времени карбид тантала-гафния с температурой плавления 3990 °C считался самым огнеупорным соединением, созданным человеком. На идею создания более тугоплавкого вещества материаловедов МИСиС натолкнуло исследование американских коллег 2015 года, в котором с помощью компьютерного моделирования были предсказаны исключительные температурные свойства и высокая твёрдость композитного соединения гафния, углерода и азота. По расчётам исследователей из США, это вещество должно выдерживать примерно 4200 °C, отличаться высокой теплопроводностью и стойкостью к окислению.

«Для получения нового материала была использована тройная система гафний-углерод-азот. Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза мы получили вещество карбонитрид гафния — насыщенный азотом карбид гафния», — сообщил в беседе с RT автор работы, директор научно-исследовательского центра конструкционных и керамических наноматериалов МИСиС Дмитрий Московских.

Далее учёные сравнили плавкость двух материалов: исходного карбида гафния (плавится при 3990 °C) и полученного карбонитрида гафния. С помощью аккумулятора и молибденовых электродов они провели в глубоком вакууме одновременный нагрев двух материалов. В результате карбид оплавился, а карбонитрид остался в неизменном виде. Однако на данный момент, отмечают учёные, конкретную температуру плавления нового материала выше 4000 °С им определить не удалось.

Чтобы подтвердить все свойства нового материала, предсказанные компьютерным моделированием, учёным необходимо провести дополнительные эксперименты. Для этого, по словам Дмитрия Московских, было заключено соглашение с Объединённым институтом высоких температур РАН о проведении пирометрического анализа, который был отложен из-за пандемии COVID-19.

После снятия ограничений намечено проведение исследования, во время которого карбонитрид гафния будет расплавлен лазером с одновременным измерением теплофизических свойств, включая температуру плавления.

Российские учёные создали самый огнеупорный материал в мире


Предварительные исследования показали, что карбонитрид гафния способен выдержать температуру 4200 °C © НИТУ МИСиС

По мнению учёных, разработка подобных высокотемпературных материалов будет востребована при создании авиационной, ракетно-космической и специальной военной техники. На гиперзвуковой скорости и при прохождении через атмосферу Земли двигатели, крылья и носовые обтекатели летательных аппаратов работают при температурах выше 2000 °С и должны быть защищены от воздействия внешней среды. В таких аппаратах применяется керамическая теплозащита с использованием наиболее прочных и тугоплавких композитных материалов.

В дальнейшем для проверки возможности применения карбонитрида гафния в аэрокосмической промышленности запланировано гиперзвуковое исследование для изучения абляции — испарения внешних слоёв материала.

22 май 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Провал DARPA: одна из самых больших ошибок в истории науки

Бомба на основе изомера гафния Hf-178-m2 могла стать самой дорогой и мощной в истории неядерных взрывных устройств. Но не стала.

Как повысить марсианскую температуру?

Марс является одним из самых явных кандидатов на создание будущей человеческой колонии. Но жить в герметичных утепленных коконах и передвигаться в скафандрах, никому не хочется. Как же повысить

Ученые создали самовосстанавливающийся пластик

Ученые из университета Пенсильвании создали самовосстанавливающийся при помощи воды пластик. Изобретенный материал пластичен в воде и очень прочен, когда высыхает. Как отмечается в статье,

Японцы планирую построить первый космический лифт к 2050-му году

В настоящее время в космос можно отправиться только одним способом - на борту космического корабля, запускаемого с поверхности Земли при помощи ракеты-носителя. Это чрезвычайно дорого, опасно и таким

Как и откуда появилась Луна?

Новое исследование заставило пересмотреть наши взгляды на образование Луны. Откуда и как появилась Луна? Господствующая точка зрения гласит, что планета под названием Тейа вошла в нашу солнечную
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?На МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клиномКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКаким будет мир с населением 10 миллиардов человек?Самые красивые города на воде