Соединение гафния и углерода – материал с самой высокой температурой плавления, передает пресс-служба Института ядерной физики им. Г.И. Будкера. На сайте организации подчеркивается, что при классической технологии производства на получение карбида уходит несколько часов. При этом предложенная учеными методика позволяет расплавить вещество всего за несколько минут.
Представители института отметили, что температура плавления этого материала – 3953 градуса, а максимально возможная температура разогрева печи – 2500 градусов. Из этого следует, что полностью расплавить этот материал невозможно. "Поэтому при традиционной технологии, сначала получают карбид гафния нагревом смеси порошков гафния и углерода, затем его размалывают как можно мельче, прессуют и спекают, как керамику, десятки часов, при максимально возможной температуре", – пояснила пресс-служба учреждения. Отметим, что производство в таком случае получается дорогим и энергозатратным, а конечный материал – пористым.
Представленная новосибирскими учеными методика предполагает обработку карбида гафния в три этапа – после прокрутки в специальной шаровой мельнице полученную смесь просвечивают жестким рентгеновским излучением на ускорителе ВЭПП-3, после чего полученное вещество нагревается на установке для электронно-лучевой сварки. По задумке ученых, жидкий материал при этом будет находится "в кольце" порошка до тех пор, пока форма не будет отлита полностью. Затем материал проходит контрольное просвечивание синхротронным излучением.
Старший научный сотрудник института Алексей Анчаров рассказал, что в будущем разработка может применять и в отношении других, более дешевых материалов с подобными свойствами. "В первую очередь, карбидов и боридов тугоплавких металлов – тантала, вольфрама, молибдена", – пояснили в пресс-службе.
Отметим, что карбид гафния используется при изготовлении оборудования для ядерных реакторов. По мнению ученых, этот материал также "с успехом может применяться в сфере ракетостроения, в качестве внешнего покрытия для теплозащитных оболочек возвращаемых космических аппаратов типа "Буран".