Chińscy naukowcy stworzyli materiał ceramiczny zdolny wytrzymać temperatury do 3600°C w środowisku utleniającym, przekraczając obecne granice termiczne w locie hipersonicznym.
Nawet najbardziej zaawansowane pojazdy hipersoniczne dzisiaj napotykają na problemy strukturalne pod ekstremalnymi warunkami termicznymi.
Według South China Morning Post, większość materiałów zaczyna ulegać uszkodzeniom w temperaturach niższych niż 3000°C.
Panele ochrony termicznej Starship firmy SpaceX na przykład mogą wytrzymać temperatury około 1371 stopni Celsjusza, według niektórych szacunków.
Niedawne badanie opublikowane w naukowym czasopiśmie Advanced Materials opisuje imponujące właściwości ceramiki węglikowej, która składa się z pierwiastków takich jak hafn, tantale, cyrkon i wolfram.
Według badaczy materiał „wykazuje znacznie niższą szybkość utleniania w temperaturze 3600 stopni Celsjusza pod wpływem promieniowania laserowego niż jakikolwiek wcześniej zgłaszany materiał.”
Wyjątkowa wydajność wynika z unikalnej struktury warstwy tlenkowej materiału. Ponieważ różne pierwiastki materiału mają różną powinowactwo do tlenu w wysokich temperaturach, materiał tworzy gęstą warstwę tlenkową.
W szczególności szkielet wolframu, który jest wysoce odporny na utlenianie, wypełniony tlenkami innych pierwiastków, tworzy barierę, która zapobiega głębszemu przenikaniu tlenu do materiału.
„Nasz zespół po raz pierwszy na świecie przekroczył ten długo utrzymujący się limit dzięki wieloskładnikowemu projektowi o wysokiej entropii,” powiedział Chu Yanhui, profesor na Uniwersytecie Technologicznym Południowych Chin, dla SCMP.
Według Chu nowa ceramika węglikowa „może być bezpośrednio używana jako zewnętrzna warstwa ochronna dla statków kosmicznych lub w systemach energetycznych, aby wytrzymać bezpośrednią ekspozycję na wysokie temperatury.”
Zdjęcie i wideo: Pixabay. Ten materiał został stworzony przy pomocy sztucznej inteligencji i został zweryfikowany przez zespół redakcyjny.
