Исследователи из Имперского института в Лондоне (Imperial College of London) нашли, что смесь карбида тантала и карбида гафния в определенных пропорциях является материалом, имеющим самую высшую температуру плавления посреди всех узнаваемых людям материалов. Точка плавления этого композитного глиняного материала впритирку приблизилась к отметке в 4 тыщи градусов Цельсия, и это дозволит сделать на базе таковой керамики новейший класс жаропрочных материалов, выступающих в качестве термический защиты галлактических кораблей и будущих гиперзвуковых самолетов.
Карбид тантала (TaC) и карбид гафния (HfC) являются высокостабильными хим соединениями, способные, кроме очень высочайшей температуры, выдержать еще целый ряд экстремальных неблагоприятных причин, которые находятся в перегретой среде активных зон ядерных реакторов, например. До крайнего времени у ученых отсутствовала возможность четкого измерения температуры точки плавления композитных глиняних материалов на базе карбида тантала и карбида гафния, классическими способами удавалось измерить только температуру точки плавления всякого из этих материалов в отдельности и самых низкотемпературных вариантов их композиций.
В собственных исследовательских работах ученые из Лондона употребляли незапятнанные карбид тантала, карбид гафния, и три вида их «глиняного сплава» Ta1?xHfxC, при x = 0.8, 0.5 и 0.2. А для измерения температур точек плавления этих материалов использовалась специально для этого разработанная разработка лазерного нагрева.
Для нагрева глиняного материала использовалась последовательность из 4 лазерных импульсов. Первым импульсом был самый низкоэнергетический импульс, продолжительность которого составляла около 1000 миллисекунд. Мощность всякого следующего импульса увеличивалась, с одновременным уменьшением его продолжительности на несколько сотен миллисекунд. Таковой плавный и многоэтапный разогрев материала был нужен для минимизации возникающих термических напряжений в материале и понижения риска механического разрушения испытуемых образцов.
Приобретенные учеными результаты вполне подтверждают результаты прошлых исследовательских работ. Согласно сиим результатам незапятнанный карбид тантала плавится при температуре 3768 градусов Цельсия, а температура плавления карбида гафния составляет 3958 градусов Цельсия. Самую высшую температуру точки плавления имеет композитный глиняний материал HfC0.98, который плавится при температуре 3959 градусов Цельсия, и этот материал является самым тугоплавким материалом на нынешний денек.
В ближнем времени ученые планируют проведение схожих исследовательских работ по отношению к композитным глиняним материалам с остальным процентным содержанием начальных компонент. Не считая этого, планируется произвести исследования материалов, состоящих из 4 типов атомов Ta-Hf-C-N, которые, согласно теории, обязаны иметь еще огромную температуру плавления нежели материалы на базе 3-х типов атомов Ta-Hf-C.
Источник: