Wittenskippers ûntwikkelje it meast waarmtebestindige materiaal dat ea makke is

In groep wittenskippers fan NUST MISIS ûntwikkele in keramysk materiaal mei it heechste rimpelpunt ûnder op it stuit bekende ferbiningen.Troch de unike kombinaasje fan fysike, meganyske en thermyske eigenskippen, is it materiaal belofte foar gebrûk yn 'e meast waarmte-laden komponinten fan fleantugen, lykas noasfakken, jetmotoren en skerpe foarkanten fan wjukken dy't wurkje by temperatueren boppe 2000 graden C. De resultaten wurde publisearre yn Ceramics International.

In protte liedende romte-ynstânsjes (NASA, ESA, lykas ynstânsjes fan Japan,Sinaen Yndia) ûntwikkelje aktyf werbrûkbere romtefleantugen, dy't de kosten fan it leverjen fan minsken en fracht nei in baan signifikant sille ferminderje, en ek de tiidintervallen tusken flechten ferminderje.

"Op it stuit binne wichtige resultaten berikt yn 'e ûntwikkeling fan sokke apparaten.Bygelyks, it ferminderjen fan de rûningsradius fan 'e skerpe foarkanten fan' e wjukken nei in pear sintimeter liedt ta in signifikante ferheging fan lift en manoeuvreerberens, en ek it ferminderjen fan aerodynamyske drag.By it útgean fan 'e sfear en it wer yngean kinne op it oerflak fan 'e wjukken fan it romtefleanmasine lykwols temperatueren fan sa'n 2000 graden C waarnommen wurde, oant 4000 graden C oan 'e râne.Dêrom, as it giet om sokke fleantugen, is d'r in fraach ferbûn mei it meitsjen en ûntwikkeljen fan nije materialen dy't kinne wurkje op sokke hege temperatueren, "seit Dmitry Moskovskikh, haad fan NUST MISIS Center for Constructional Ceramic Materials.

Tidens resinte ûntjouwings wie it doel fan 'e wittenskippers om in materiaal te meitsjen mei it heechste smeltpunt en hege meganyske eigenskippen.It trijefâldige hafnium-koalstof-stikstofsysteem, hafniumkarbonitride (Hf-CN), waard keazen, om't wittenskippers fan Brown University (FS) earder foarsizze dat hafniumkarbonitride in hege termyske konduktiviteit en ferset tsjin oksidaasje soe hawwe, lykas it heechste smelten punt ûnder alle bekende ferbiningen (likernôch 4200 graden C).

Mei de metoade fan sels-propagearjende synteze op hege temperatuer krigen de NUSTMISIS-wittenskippers HfC0.5N0.35, (hafniumkarbonitrid) tichtby de teoretyske gearstalling, mei in hege hurdens fan 21,3 GPa, wat noch heger is as yn nije kânsrike materialen, lykas ZrB2/SiC (20,9 GPa) en HfB2/SiC/TaSi2 (18,1 GPa).

"It is lestich om it smeltpunt fan in materiaal te mjitten as it 4000 graden С grutter is.Dêrom hawwe wy besletten om de smelttemperatueren fan 'e synthesisearre ferbining te fergelykjen en de oarspronklike kampioen, hafniumkarbid.Om dit te dwaan, pleatsten wy komprimearre HFC- en HfCN-monsters op in grafytplaat yn 'e foarm fan in dumbbell, en dekke de top mei in ferlykbere plaat om waarmteferlies te foarkommen, "seit Veronika Buinevich, NUST MISIS post-graduate studint.

Folgjende, se ferbûn it mei in batterij brûkendmolybdenum elektroden.Alle testen waarden útfierd yn in djippefakuüm.Sûnt de dwerstrochsneed fan grafytplaten ferskilt, waard de maksimale temperatuer yn it smelste diel berikt.De resultaten fan simultane ferwaarming fan it nije materiaal, carbonitride, en hafnium carbide, die bliken dat de carbonitride hat in heger smeltpunt as hafnium carbide.

Lykwols, op it stuit, it spesifike smeltpunt fan it nije materiaal is boppe 4000 graden C, en koe net bepaald wurde krekt yn it laboratoarium.Yn 'e takomst is it team fan plan om eksperiminten út te fieren oer it mjitten fan' e smelttemperatuer troch hege temperatuerpyrometry mei in laser of elektryske ferset.Se binne ek fan plan om de prestaasjes fan 'e resultearjende hafniumkarbonitrid te studearjen yn hypersoanyske omstannichheden, dy't relevant wêze sille foar fierdere tapassing yn' e loftfeartyndustry.


Posttiid: Jun-03-2020