История
Российские ученые за несколько минут смогли расплавилть самый твердый материал в мире
- Нина Андреева
Российским ученым удалось за несколько минут расплавить самый тугоплавкий материал в мире. О достижении и перспективах его использования сообщается на сайте Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.
Классическая технология производства карбида гафния подразумевает нагрев смеси порошков гафния и углерода, размалывания их, прессовки и спекания – максимально возможная температура печи составляет около 2500ºС, карбид гафния же плавится при 3953ºС. Все эти манипуляции занимают десятки часов.
Предложенный учеными метод электронно-лучевой сварки позволяет получить тот же результат всего за несколько минут. Сначала порошки углерода и гафния прокручиваются в шаровой мельнице, где образуют механокомпозит – порошок, в котором чередуются слои углерода и гафния.
Затем полученный порошок исследуется на экспериментальной станции синхротронного излучения «Дифрактометрия в жестком рентгеновском диапазоне», где используется коротковолновое излучение с большой проникающей способностью, позволяющее исследовать структуру всего образца целиком.
А после этого на установке для электронно-лучевой сварки смесь нагревается с помощью направленного пучка электронов. Так как для плавления сложно подобрать подходящую емкость, оно происходит прямо внутри самого материала – расплавленное вещество оказывается окружено порошкообразным. Далее сырье просто подается слоями.
В перспективе теплоизоляция, спроектированная и созданная с добавлением этого элемента, может позволить летательным аппаратам выдерживать колоссальные тепловые нагрузки. Таким образом, карбид гафния с успехом может применяться в сфере ракетостроения, в качестве внешнего покрытия для теплозащитных оболочек возвращаемых космических аппаратов типа «Буран».
Как сообщил старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН Алексей Анчаров, такой подход может применяться и для получения других материалов с похожей «теплостойкостью» — тантала, молибдена и вольфрама, востребованных в ракетостроении.