Карбид тантала: передовое экранирующее материал для защиты космических аппаратов

Это золотая эпоха научно-фантастического кино. Если вы хотите посмотреть любой научно-фантастический фильм, все, что вам нужно сделать — просто зайти в один из ваших местных мультиплексов, и вы столкнетесь с безграничными sci-fi фильмами с инопланетянами и супергероями, гигантскими роботами и быстро движущимися космическими кораблями/гиперзвуковыми аппаратами со скоростью молнии. Эта способность путешествовать невероятно быстро — отличительная черта научно-фантастических фильмов.

В ближайшем будущем быстро движущиеся космические корабли/гиперзвуковые аппараты, которые мы смотрим в кино, становятся реальностью.

Потому что это эра, когда происходит больше космических исследований. И даже мечта путешествовать через галактику за несколько коротких часов со скоростью молнии приближается к реальности чуть ближе.

Как это возможно?

Как они могут выдерживать обжигающие температуры в космосе?

Если возможно, но как?

Это возможно! — говорят ученые из Имперского колледжа Лондона.

В частности, команда из Имперского колледжа Лондона обнаружила, что точка плавления карбида гафния — самая высокяя когда-либо записанная для материала. Способность выдерживать температуры почти 4000 °C может прокладывать путь для использования материалов карбида гафния и карбида тантала в всё более экстремальных средах.

Карбид тантала (TaC) и карбид гафния (HfC) — рефрактарные керамики, означающие, что они необычайно устойчивы к теплу. Их способность выдерживать экстремально суровые среды означает, что рефрактарные керамики могут использоваться в системах тепловой защиты на высокоскоростных аппаратах и как обкладка топлива в сверхнагретых средах ядерных реакторов.

Что такое карбид тантала?

Карбиды тантала образуют семейство бинарных химических соединений тантала и углерода. Карбиды тантала коммерчески используются в режущих инструментах для режущих применений и иногда добавляются в вольфрамокарбидные сплавы. Точки плавления карбидов тантала достигают пика около 3880 °C в зависимости от чистоты и условий измерения; это значение среди самых высоких для бинарных соединений.

Химические свойства

Связь между атомами тантала и углерода в карбидах тантала — сложная смесь ионных, металлических и ковалентных вкладов, и из-за сильного ковалентного компонента эти карбиды — очень твердые и хрупкие материалы. Твердость, предел текучести и сдвиговое напряжение увеличиваются с содержанием углерода в карбиде тантала.

Ссылка

[1] © From, Imperial College London https://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_22-12-2016-10-21-10

© WOC Article
Для связи с автором: articles@worldofchemicals.com