Русские ученые расплавили за несколько минут самый тугоплавкий материал

Им удалось добиться данного всего за пару минут, тогда как обычно на это уходило несколько часов.

Уникальные свойства карбида гафния (соединения гафния с углеродом) — тугоплавкость, высокая стойкость к коррозии известны давно, как правило его используют при создании оборудования для ядерных реакторов. Как правило его используют при создании оборудования для ядерных реакторов. Температура плавления карбида гафния — 3 953 °C, а максимально вероятная температура в печи — приблизительно 2 500 °C, другими словами на все 100% расплавить карбид не получится никогда. Вначале смешивают порошки углерода и гафния, которые потом спекают в печи при максимально вероятной температуре 2500 градусов. Такое производство выходит энергозатратным и абсолютно не недорогим, при всем этом сам материал получается пористым, что плохо сказывается на его свойствах. Такое производство требует большое количество энергии, при всем этом сам материал получается пористым, что плохо сказывается на его свойствах.

«Ученые ИЯФ и Института химии твердого тела и механохимии СО РАН получили карбид гафния с температурой плавления 3953 градуса Цельсия при помощи электронно-лучевой сварки».

Так, на первом этапе работ гафний и углерод измельчают, порошки смешивают в шаровой мельнице, в следствии этого получается порошок из микроскопических частиц — механокомпозит (заготовка для будущего карбида). В таком состоянии увеличивается реакционная способность материала.

Затем специалисты нагрели самый тугоплавкий материал и просветили его синхротронным излучением. После этого нагрели и расположили под синхротронное излучение. Тут применяется коротковолновое излучение с большой проникающей способностью, за счет чего может быть изучать структуру всего образца целиком, а не только лишь его поверхности. Потом идет нагревание смеси и запуск химических реакций направленным пучком электронов на установке для электронно-лучевой сварки. На этом этапе учёные столкнулись с вопросом, в чём расплавить самое тугоплавкое соединение. Карбид плавится сам в себе: жидкий материал находится внутри порошкообразного. Завершающий этап — контрольное просвечивание синхротронным излучением. Этот процесс занял всего несколько минут.

«Материал с триумфом может использоваться в сфере ракетостроения, в качестве внешнего покрытия для теплозащитных оболочек возвращаемых космических аппаратов типа „Буран“». Как проинформировала pr-служба Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН, для получения материала, который плавится при температуре свыше 3900 градусов Цельсия и применяется в ядерной области, использован метод электронно-лучевой сварки и послойное нанесение.