Рейтинг@Mail.ru
Авторизация
Логин:
Пароль: забыли пароль?




Новосибирские ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий металл

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.

Нина Воробьёва

Кирилл Привалов, по материалам Sib.Fm
Информационное агентство МАНГАЗЕЯ
Заметили ошибку в тексте?
Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter

Добавить комментарий
Коммментариев: (0)

Добавить комментарий

 

Ремонт ГБЦ мотора

Подробнее, о обслуживание фильтров для воды в Екатеринбурге

Спонсорская лицензия в Великобританию

ТОП 5 новостей
За сегодня За неделю За месяц