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Material fabricado con un punto de fusión récord de más de 4200 grados Celsius

Utilizando el método de síntesis autopropagable a alta temperatura, los científicos de NUSTMISIS crearon HfC0.5N0.35, (carbonitruro de hafnio), que se acerca a la composición teórica deseada. Tiene una dureza alta de 21,3 GPa y puede soportar temperaturas superiores a 4000 grados centígrados.

La dureza es más alta que en otros materiales prometedores, como ZrB2 / SiC (20,9 GPa) y HfB2 / SiC / TaSi2 (18,1 GPa).


La Universidad de Brown (EE. UU.) Había predicho previamente que el carbonitruro de hafnio tendría una alta conductividad térmica y resistencia a la oxidación, así como el punto de fusión más alto entre todos los compuestos conocidos (aproximadamente 4200 grados C).


El punto de fusión específico del nuevo material está por encima de los 4000 grados C y no se pudo determinar con precisión en el laboratorio. En el futuro, el equipo planea realizar experimentos para medir la temperatura de fusión mediante pirometría de alta temperatura utilizando un láser o una resistencia eléctrica. También planean estudiar el rendimiento del carbonitruro de hafnio resultante en condiciones hipersónicas, lo que será relevante para una mayor aplicación en la industria aeroespacial.


Se fabricó carbonitruros de hafnio no estequiométricos (HfCxNy) mediante molienda de bolas de alta energía a corto plazo (5 min) de polvos de Hf y C, seguido de la combustión de partículas compuestas de Hf / C inducidas mecánicamente en una atmósfera de nitrógeno (0,8 MPa). El polvo de HfC0.5N0.35 obtenido exhibió una estructura cristalina de sal de roca con un parámetro de red de 0.4606 nm. Se demostró experimentalmente que el punto de fusión de este material cerámico sintetizado era más alto que el del carburo de hafnio binario (HfC). El carbonitruro de hafnio no estequiométrico se consolidó luego a una presión constante de 50 MPa a una temperatura de 2000 ° C y un tiempo de permanencia de 10 min, mediante sinterización por plasma de chispa. El material cerámico a granel obtenido tenía una densidad de material teórica del 98%, una dureza Vickers de 21,3 GPa y una tenacidad a la fractura de 4,7 MPa m1 / 2.


Fuente: nextbigfuture


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