Лента новостей

Предложить новость

Новосибирские учёные за несколько минут расплавили самый тугоплавкий металл

Рубрика: общество, наука

05.06.2017 17:46

Фото с сайта winstein.org

Новосибирские учёные разработали технологию получения изделий из карбида гафния — материала с самой высокой температурой плавления, который выдерживает тепловые нагрузки во время движения гиперзвуковых летательных аппаратов в плотных слоях атмосферы, узнал корреспондент Сиб.фм 5 июня из сообщения пресс-службы Института ядерной физики.

Учёные из двух научных организаций СО РАН — Института ядерной физики имени Г. И. Будкера и Института химии твёрдого тела и механохимии — изобрели технологию для ускорения плавки карбида гафния. При классической технологии производства на получение этого материала уходит несколько часов. Новый метод электронно-лучевой сварки позволяет получить тот же результат за несколько минут.

Благодаря уникальным свойствам этого металла (тугоплавкости и высокой стойкости к коррозии) он используется в изготовлении оборудования для ядерных реакторов. Но получить монолитные изделия из этого материала очень сложно. Температура плавления карбида гафния — 3 953 °С, а максимально возможная температура в печи — примерно 2 500 °С, то есть полностью расплавить карбид не получится никогда. При традиционной технологии сначала получают этот металл путём нагревания смеси порошков гафния и углерода, затем его мелко размалывают, прессуют и спекают десятки часов при максимально возможной температуре. Минус этой технологии в том, что она дорогая и энергоёмкая, а материал получается пористым — это плохо для его свойств. Новосибирские учёные нашли новый способ получения карбида гафния.

Порошки углерода и гафния прокручивают в шаровой мельнице — специальном устройстве для смешивания и измельчения твёрдых веществ до микроразмеров. В результате получается порошок из мельчайших частиц, в которых чередуются слои углерода и гафния, так называемый механокомпозит — заготовка для будущего карбида. В таком состоянии повышается реакционная способность материала.

Получившийся порошок исследуют на экспериментальной станции синхротронного излучения «Дифрактометрия в жёстком рентгеновском диапазоне», на ускорителе ВЭПП-3. После этого смесь нагревают и запускают химические реакции направленным пучком электронов на установке для электронно-лучевой сварки. Карбид плавится сам в себе: жидкий материал находится в «кольце» порошкообразного. Далее сырьё добавляется слоями. Рисунок создаётся при помощи электронного пучка на первом слое порошка, затем подсыпается новый слой, процесс повторяется — и так до тех пор, пока форма не будет отлита полностью. Заключительный этап — контрольное просвечивание синхротронным излучением.

Этот метод позволяет получать готовые детали за несколько минут. Карбид гафния — идеальный материал для катодов ускорителей, например. Его можно применять в качестве внешнего покрытия теплозащитных оболочек возвращаемых космических аппаратов типа «Буран». Кроме того, гафний пригодится для очистки выбросов электростанций и промышленных сточных вод, для электронно-лучевой стерилизации в медицине, фармакологии и пищевой промышленности.

Напомним, что в июне 2016 года новосибирские физики показали разработки для первого в мире термоядерного реактора.

Комментарии

Лента новостей

Статьи по теме

Image
26.10.2018

К 100-летию ВЛКСМ: вредные привычки комсомола

Пили и кур...

Image
11.10.2018

Здоровый драйвер роста

В Новосибирской области создадут кластер электро...

Image
10.10.2018

Место для Новосибирска

Парадокс популярных рейтингов, в которых успел з...

Image
26.09.2018

Эра новых детских площадок

Двор – это сердце жилого комплекса, а дет...

Image
25.09.2018

Широкие горизонты «Академгородка 2.0»

Как учёные трёх ведущи...

Image
02.08.2018

Призы за здоровое питание

Постоянная покупательница сети «Пятёрочка» ...

Популярное

Image

Водитель бердской маршрутки выставил на мороз тяжело переболевшег...

Image

Сироту из Новосибирска привлекли к суду за обрушение квартиры

Image

Большой поток замёрзших сибиряков остановил работу метро

Image

«Автомобили уничтожило»: в жутком ДТП в Новосибирской области пог...

Image

Собор – НОВАТ – Ашан: похождения Жерара Депардье в Новосибирске

Image

Юный иркутянин умер на морозе, пока родители спасали школу от огн...

Image

Кемеровское кафе с заплесневелой шаурмой закрыли после смерти сту...

Image

Извините, но Yota запустила новую рекламную кампанию

Image

Бабушка попыталась задушить обидчика внука в барнаульской школе

Image

#Безсоли: в помощь бийскому деду-мему выпустили тематические прин...

Image

Фейковый репортаж о зиме в Новосибирске возмутил внимательных зри...

Image

Луна и Венера сошлись и засияли в небе над Новосибирском

Image

Пассажиры оказались ни при чём: из-за чего останавливали новосиби...