Za avione i rakete: Ruski naučnici stvorili materijal otporan na temperaturu od preko 4.000 stepeni

Naučnici koji se bave ispitivanjem materijala, sa Nacionalnog univerziteta za nauku i tehnologiju "Misis", stvorili su nesagoriv keramički materijal karbonitrid hafnijum, koji može da izdrži temperaturu od 4.200 stepeni Celzijusa.

Nakon okončanja pandemije virusa korona, naučnici planiraju da sprovedu eksperiment koji će utvrditi tačku topljenja novog materijala. Njihovo istraživanje objavljeno je u časopisu Ceramics International.

Preporučujemo

Do sada je karbid tantal-hafnijuma sa temperaturom topljenja 3.990 stepeni bio najteže sagorivo jedinjenje koje je stvorio čovek. Na ideju za stvaranje teško topljivog materijala naučnike Univerziteta "Misis" podstaklo je istraživanje američkih kolega 2015. godine, u kojem su uz pomoć računarske simulacije bila predviđena izuzetna temperaturna svojstva i velika tvrdoća kompozitnog jedinjenja hafnijuma, ugljenika i azota. Prema proračunima istraživača iz Sjedinjenih Država, ova supstanca bi trebalo da izdrži temperaturu od 4.200 stepeni i karakteriše je visoka toplotna provodljivost i otpornost na oksidaciju.

- Za dobijanje novog materijala korišćen je trostruki sistem hafnijum-ugljenik-azot. Koristeći sintezu visokih temperatura dobili smo supstancu karbonitrid hafnijuma, to jest, hafnijum (IV) karbid zasićen azotom - rekao je za RT autor rada, direktor naučno-istraživačkog centra za strukturne i keramičke nanomaterijale "Misis" Dmitrij Moskovskih.

Zatim su naučnici uporedili topljivost dva materijala: početnog hafnijum (IV) karbida (topi se na 3.990 stepeni) i dobijenog karbonitrid hafnijuma. Uz pomoć akumulatora i molibdenskih elektroda istovremeno su grejali dva materijala u dubokom vakuumu. Kao rezultat toga, karbid se rastopio, a karbonitrid je ostao nepromenjen.

Međutim, u ovom trenutku, naučnici ističu da nisu mogli da utvrde konkretnu temperaturu topljenja novog materijala iznad 4.000 stepeni.  Da bi uočili sva svojstva novog materijala koja su predviđena računarskom simulacijom, naučnici moraju da sprovedu dodatne eksperimente. Zbog toga je, prema rečima Dmitrija Moskovskih, zaključen sporazum sa Institutom za visoke temperature Ruske akademije nauka o pirometrijskoj analizi, koja je odložena zbog pandemije virusa Covid 19.

Nakon ukidanja ograničenja, planirano je istraživanje tokom koga će se karbonitrid hafnijum rastopiti laserom uz istovremeno merenje termofizičkih svojstava, uključujući tačku topljenja, prenosi Sputnik.

Prema mišljenju naučnika, razvoj ovakvih visokotemperaturnih materijala biće potreban u stvaranju vazduhoplovne, raketno-svemirske i specijalne vojne opreme.

Sa hipersoničnim brzinama i pri prolasku kroz Zemljinu atmosferu, motori, krila i prednji delovi aviona rade na temperaturama iznad 2.000 stepeni i moraju biti zaštićeni od uticaja spoljne sredine. Takvi uređaji koriste keramičku termičku zaštitu uz upotrebu najizdržljivijih i teško topljivih materijala.

(Telegraf.rs)