Исследователи разработали керамический материал с самым высоким показателем температуры плавления среди всех известных на сегодня соединений. Сочетание уникальных свойств делает его перспективным вариантом для использования в наиболее нагруженных элементах ракет и самолетов.
Многие авиастроительные компании и космические агентства разрабатывают летательные аппараты многократного использования, чтобы сократить стоимость полетов и временные интервалы между ними. Однако, несмотря на все инженерные достижения, некоторые части крыльев, реактивных двигателей и корпуса нагреваются до 2000-4000 °С. Поэтому для них требуются новые материал, способные нормально переносить такие температуры.
Для решения данной проблемы группа ученых Национального исследовательского технологического университета МИСиС разработала нестехиометрический карбонитрид гафния (Hf-CN), который имеет высокую теплопроводность и устойчивость к окислению, а также наибольшую температуру плавления среди всех известных соединений. Для его получения использовался метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
Эксперименты показали, что температура плавления нового керамического материала выше, чем у бинарного карбида гафния (прежнего рекордсмена), а его твердость составляет 21,3 ГПа. Однако из-за высокого порога плавления (более 4000 °С), команде пока так и не удалось определить точную границу. Теоретические модели предсказывают, что она должна находиться в районе 4200 °С.
В дальнейшем ученые изучат эффективность использования карбонитрида гафния в гиперзвуковых условиях, что позволит оценить перспективы его применения в аэрокосмической промышленности.
Ранее мы также сообщали о разработке самого черного на сегодня материала, который поглощает 99,96% света.
текст: Илья Бауэр, фото: Сергей Гнусков/НИТУ МИСиС
