Сибирские ученые научились плавить самый тугоплавкий в мире материал за несколько минут

*** Материал пригодится для гиперзвуковых аппаратов

Новосибирск. 5 июня. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ) и Института химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) разработали новую технологию получения изделий из соединения гафния и углерода (карбида гафния) - материала с самой высокой температурой плавления, сообщает пресс-служба ИЯФ.

"При классической технологии производства на получение карбида уходит несколько часов, в то время как предложенный учеными метод электронно-лучевой сварки позволяет получить тот же результат за несколько минут", - говорится в сообщении.

В основном карбид гафния, устойчивый к коррозии и тугоплавкий, используют при изготовлении оборудования для ядерных реакторов.

Отмечается, что температура плавления карбида гафния - 3953 градуса, а максимально возможная температура в печи - примерно 2500 градусов, то есть полностью расплавить карбид в печи 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. Такое производство требует много энергии, при этом сам материал получается пористым, что плохо сказывается на его свойствах.

Разработанная в Новосибирске технология предусматривает три этапа - сначала порошки углерода и гафния прокручивают в специальной шаровой мельнице, затем полученную смесь мельчайших частиц просвечивают жестким рентгеновским излучением на ускорителе ВЭПП-3 в ИЯФ, и уже после этого смесь нагревается на установке для электронно-лучевой сварки, позволяющую нагреть материал до нужной температуры.

При этом жидкий материал находится как бы "в кольце" порошка, который подсыпается, пока форма не будет отлита полностью.

Отмечается, что такой подход может применяться и для получения других, более дешевых (стоимость гафния - более 50 тысяч рублей за килограмм) материалов с подобными свойствами, в первую очередь, карбидов и боридов тугоплавких металлов - тантала, вольфрама, молибдена.

"Карбид гафния с успехом может применяться в сфере ракетостроения, в качестве внешнего покрытия для теплозащитных оболочек возвращаемых космических аппаратов типа "Буран", - говорится в сообщении.

Также карбид гафния идеальным материалом для катодов ускорителей - не только исследовательских, но и промышленных, которые применяются, например, для очистки выбросов электростанций и промышленных сточных вод, а также для электронно-лучевой стерилизации в медицине, фармакологии и пищевой промышленности.