Российские исследователи создали материал, который имеет самую высокую температуру плавления среди всех известных на данный момент веществ. Новое соединение авторы планируют использовать в качестве конструкционного материала для ракетостроения. Исследование опубликовано в журнале Ceramics International.
Аэрокосмическая отрасль движется вперед, из-за чего требования к конструкционным материалам летательных аппаратов возрастают. Ракеты должны быть быстрыми, износостойкими, при этом стоимость их производства должна снижаться. В связи с этим исследователи со всего мира стараются разработать многоразовые ракеты-носители наподобие аппаратов SpaceX.
«На сегодня специалисты достигли значительных результатов в разработке такого рода аппаратов. Выяснено, например, что уменьшение радиуса скругления острых передних кромок крыльев до нескольких сантиметров повышает подъемную силу и маневренность, а также снижает аэродинамическое сопротивление. Но при выходе из атмосферы и повторном входе поверхность крыльев разогревается и их температура может повышаться до 4000 °С. Поэтому для таких аппаратов важно разрабатывать новые термостойкие материалы с высокой температурой плавления», — рассказывает один из авторов работы, директор научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Дмитрий Московских.
Теперь исследователи из Института структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН и НИТУ «МИСиС» представили материал, имеющий рекордно высокую температуру плавления и хорошие механические свойства. Для создания термостойкой керамики исследователи протестировали несколько составов карбонитрида гафния (HfCxNy), так как ранее другие ученые, используя метод молекулярной динамики, предсказали, что это соединение будет иметь высокую теплопроводность, устойчивость к окислению и самую высокую температуру плавления среди всех известных соединений — около 4200 °С.
Используя метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, исследователи НИТУ «МИСиС» смогли получить состав HfC0.5N0.35. Это соединение очень близко к рассчитанному в теории составу, имеющему твердость в 21,3 ГПа, которая не уступает другим новым перспективным материалам, таким как ZrB2/SiC (диборид циркония-карбид кремния) (20,9 ГПа) и HfB2/SiC/TaSi2 (диборид гафния-карбид кремния-диселенид тантала) (18,1 ГПа).
Такой керамический «сэндвич» исследователи подключали к мощному аккумулятору с помощью молибденовых электродов. Затем под высоким вакуумом ученые нагревали материал до температуры выше 4000 °С. Из-за разного сечения графитовой пластины исследователи смогли достичь предельной температуры только в самой узкой ее части. При одновременном нагреве карбонитрида и карбида гафния оказалось, что карбонитрид обладает более высокой температурой плавления, чем его конкурент.
Однако на сегодня точную температуру плавления нового материала выше 4000 °С определить не удалось из-за трудностей воссоздания таких температурных нагрузок в лабораторных условиях. В будущем исследователи планируют провести измерения температуры плавления методом высокотемпературной пирометрии при плавлении лазером или электрическим сопротивлением.
С чего это при выходе из атмосферы что то нагревается также как при входе в нее и с чего это большие встречные площади приводят к уменьшению аэродинамических нагрузок?
Это журналисты облажались или ответственные лица про корабли бороздящие просторы космического океана и семиместные аппараты ИВЛ опять наплели?
Ну и это часом не непресуемый пепел? Хуйле толку в неплавком материале если он взвесь и не терпит мех.нагрузок?
Это сообщение отредактировал DmitryDmitry - 23 июн 2020 в 00:59
То-есть российские учёные создали материал с температурой плавления выше 4200 градусов. Круто. И теперь им нужно сделать материал, в котором это чудо можно будет плавить в промышленных масштабах. Упс.
Не хочу никого обидеть , но из-за тотальной коррупции, это либо распил бюджета, либо по той же причине , технология перекочует на запад ...
Размещено через приложение ЯПлакалъ
Однако на сегодня точную температуру плавления нового материала выше 4000 °С определить не удалось из-за трудностей воссоздания таких температурных нагрузок в лабораторных условиях.
Просто хочу напомнить МИСиС это не московский институт стали и сплавов, а московский институт стали имени Сталина. Потому, что сталь это и есть сплав, масло маслянное может уже не будем разводить, а назовём усё своими именами и дело пойдёт, я так думаю
AquaRobot Абляция - это когда термозащитное покрытие переизлучает своё тепло в виде целого спектра электромагнитных волн, в основном ИК и видимого диапазона.
А про шаттл - ну это вообще верх твоей необразованности. Сказано же "баллистические компоненты". Шаттл по баллистической траектории не снижается, это раз, и не трудно догадаться, что речь идёт про боеголовки, это два.
Боже, как вы заебали, гуманитарии хуевы. И ещё не стесняетесь свою необразованность на форуме высирать.
Просто хочу напомнить МИСиС это не московский институт стали и сплавов, а московский институт стали имени Сталина. Потому, что сталь это и есть сплав, масло маслянное может уже не будем разводить, а назовём усё своими именами и дело пойдёт, я так думаю
Канеш назовем, как и было ....Московский Институт Стали, просто "тогда" вывеску влом было обратно менять ))) А по сабжу, всё кроется в последнем абзаце "Однако на сегодня точную температуру плавления нового материала выше 4000 °С определить не удалось из-за трудностей воссоздания таких температурных нагрузок в лабораторных условиях.", это пока просто прогнозируемые температуры , и еще, такие материалы... они жаропрочные, а не жаростойкие, поэтому я сильно сомневаюсь, что их будут юзать при создании космических "аппаратов"....
Это сообщение отредактировал ERRATA - 23 июн 2020 в 03:13
Выяснено, например, что уменьшение радиуса скругления острых передних кромок крыльев до нескольких сантиметров повышает подъемную силу и маневренность, а также снижает аэродинамическое сопротивление. Но при выходе из атмосферы и повторном входе поверхность крыльев разогревается и их температура может повышаться до 4000 °С. Поэтому для таких аппаратов важно разрабатывать новые термостойкие материалы с высокой температурой плавления», — рассказывает один из авторов работы, директор научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Дмитрий Московских.
В СССР Дмитрия Московских бы посадили, или расстреляли!
Хороший зарубежный разведчик по фразе "крылья ракеты разогреваются до 4000 градусов" и прочим "сантиметрам" может вполне увернно сказать настоящие тех характеристики новых грылатых ракет. А Маск тут ни при чём, его ракеты уже летают без всяких новых материалов.
А про шаттл - ну это вообще верх твоей необразованности. Сказано же "баллистические компоненты". Шаттл по баллистической траектории не снижается, это раз, и не трудно догадаться, что речь идёт про боеголовки, это два.
А по какой траектории снижается шаттл, входя в атмосферу, и откуда она берётся? Я тоже необразовванный, мне просто интересно :)
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
yaplakal.com