Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера совместно с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии разработали новую технологию получения изделий из карбида гафния - самого угоплавкого материала в мире.

"Уникальные свойства карбида - тугоплавкость, высокая стойкость к коррозии - известны давно, в основном его используют при изготовлении оборудования для ядерных реакторов. Но получить монолитные изделия из этого материала очень сложно. Температура плавления карбида гафния - 3953 ºС, а максимально возможная температура в печи - примерно 500 ºС. Это значит, что полностью расплавить карбид не получится никогда", - сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

Традиционная технология получения карбида гафния дорога, энергозатратна и заключается в многочасовом спекании в печи. Специалисты ИЯФ СО РАН и ИХТТМ СО РАН нашли более эффективный и дешевый трехэтапный способ.

Технология получения. На первом этапе порошки углерода и гафния подвергают процессу механоактивации путем прокручивания в шаровой мельнице – специальном устройстве для смешивания и измельчения твердых 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 «микропорошок» исследуют на экспериментальной станции синхротронного излучения «Дифрактометрия в жестком рентгеновском диапазоне», на ускорителе ВЭПП-3 Сибирского центра синхротронного излучения ИЯФ СО РАН. Синхротронным называется любое излучение, которое возникает в результате поворота пучка заряженных частиц высоких энергий в пространстве. Здесь используется коротковолновое излучение с большой проникающей способностью, за счет чего возможно исследовать структуру всего образца целиком, а не только его поверхности.


Третий этап — нагревание смеси и запуск химических реакций направленным пучком электронов на установке для электронно-лучевой сварки. На этом этапе перед учеными изначально встал вопрос: в чем расплавить самое тугоплавкое соединение? В итоге решено было сделать так, чтобы карбид плавился «сам в себе»: технология строится так, что жидкий материал находится «в кольце» порошкообразного. В дальнейшем используется метод послойного добавления сырья, применяемый также для печати на 3D принтере: рисунок создается 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. В противовес классическому многочасовому спеканию в печи новый метод позволяет получать готовые детали за несколько минут.


По словам Алексея Анчарова, старшего научного сотрудника ИХТТМ СО РАН, кандидата химических наук, такой подход может применяться и для получения других, более дешевых (стоимость гафния — около 50 тысяч рублей за килограмм) материалов с подобными свойствами, в первую очередь, карбидов и боридов тугоплавких металлов — тантала, вольфрама, молибдена.


Карбид гафния с успехом может применяться в сфере ракетостроения, в качестве внешнего покрытия для теплозащитных оболочек возвращаемых космических аппаратов типа «Буран». При помощи аддитивных технологий (послойного наложения материалов) возможно создавать композиционные покрытия с градиентом теплопроводности: первый слой должен выдерживать высокие температуры, возникающие при контакте с атмосферой, второй и последующие - плавно распределять тепло, а также изолировать от него внутреннею часть аппарата.


Тугоплавкость и высокая способность отдавать электроны делает карбид гафния идеальным материалом для катодов ускорителей. Причем речь идет не только об исследовательских коллайдерах, но и о промышленных ускорителях производства ИЯФ СО РАН, которые применяются, например, для очистки выбросов электростанций и промышленных сточных вод, а также для электронно-лучевой стерилизации в медицине, фармакологии и пищевой промышленности.

Источники

В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
События дня (inforu.news), 05/06/2017
Российские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире
ТК Звезда (tvzvezda.ru), 05/06/2017
Ученые из РФ за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал
ИА Regnum, 05/06/2017
Российские ученые за две минуты расплавили самый стойкий в мире материал
Царьград ТВ (tsargrad.tv), 05/06/2017
Ученые из Новосибирска "растопили" самый тугоплавкий материал в мире за пару минут
VSE42 (vse42.ru), 05/06/2017
В РАН создали методику получения самого тугоплавкого материала в мире
Пронедра (pronedra.ru), 05/06/2017
Российские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за пару минут
Новости@Rambler.ru, 05/06/2017
Российские ученые расплавили за пару минут самый тугоплавкий материал
РИА ФАН (riafan.ru), 05/06/2017
Российские ученые расплавили за пару минут самый тугоплавкий материал
С-народом (s-narodom.ru), 05/06/2017
Российские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за пару минут
Russia Today (russian.rt.com), 05/06/2017
Российские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за пару минут
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 05/06/2017
Ученые ИЯФ и ИХТТиМ СО РАН научились плавить карбид гафния
Навигатор (navigato.ru), 05/06/2017
Ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 05/06/2017
Новосибирские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
Infopro54.ru, 05/06/2017
Новосибирские физики за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал на планете
Talks (talks.su), 05/06/2017
Русские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире
NevaInfo.Ru, 05/06/2017
Россияне расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Дни.Ру, 05/06/2017
Новосибирские физики за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал на планете
Kremlin Press (kremlinpress.com), 05/06/2017
В РАН создали методику получения самого тугоплавкого материала в мире
Белрынок (belrynok.ru), 05/06/2017
Сибирские ученые научились получать изделия из карбида гафния - самого тугоплавкого материала
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 05/06/2017
Российские ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Margust (gazeta-margust.ru), 05/06/2017
Русские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Gursesintour.com, 05/06/2017
Ученые в Сибири за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал
РЫБИНСКonLine (ryb.ru), 05/06/2017
В РАН создали методику получения самого тугоплавкого материала в мире
Дело в работе (delovrabote.ru), 05/06/2017
Русские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
AvtoInsider.com, 05/06/2017
Российские ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Газета.Ru, 05/06/2017
В России создали технологию обработки самого тугоплавкого металла
ПолитРоссия (politros.com), 05/06/2017
Сибирские ученые создали технологию получения карбида гафния
RuNews24 (runews24.ru), 05/06/2017
Российские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за пару минут
События дня (inforu.news), 05/06/2017
Ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Наука в Сибири (sbras.info), 05/06/2017
Сибирские ученые расплавили за пару минут самый тугоплавкий материал
Народные новости (nation-news.ru), 05/06/2017
Ученые из РФ за пару минут расплавили самый тугоплавкий материал
163gorod.ru, 05/06/2017
Российские физики за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал на планете
Rsute.ru, 05/06/2017
Новосибирские ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий металл
ИА МАНГАЗЕЯ (mngz.ru), 05/06/2017
Российским ученым удалось за несколько минут расплавить карбид гафний - самый тугоплавкий материал в мире
ИА Ореанда-Новости, 05/06/2017
Сибирским ученым удалось за несколько минут расплавить самый тугоплавкий материал в мире | ФАНО России
Федеральное агентство научных организаций (fano.gov.ru), 05/06/2017
Новосибирские ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий металл
Gorodskoyportal.ru/novosibirsk, 05/06/2017
Как рождаются высокие технологии
Академгородок (academcity.org), 05/06/2017
Новосибирские физики за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал на планете
Новости@Rambler.ru, 05/06/2017
Самый тугоплавкий материал в мире в Академгородке расплавили за несколько минут
Академия новостей (academ.info), 05/06/2017
Новосибирские физики за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал на планете
Коммерсантъ # Новосибирск.ru, 05/06/2017
Новосибирские физики за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал на планете
Коммерсантъ # Красноярск.ru, 05/06/2017
Новосибирские физики за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал на планете
Коммерсантъ # Иркутск.ru, 05/06/2017
Ученые в Сибири за пару минут расплавили самый тугоплавкий материал
Sibnet.ru, 05/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире: карбид гафния применяется для изготовления оборудования ядерных реакторов
Wordyou.ru, 05/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
Новости@Mail.ru, 05/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
Новости@Rambler.ru, 05/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
ТАСС, 05/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
ТАСС # Единая лента (Закрытая лента), 05/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
NewsRbk.ru, 05/06/2017
Ученые СО РАН придумали, как быстро расплавить тугоплавкое соединение
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 06/06/2017
Сибирские ученые расплавили за несколько минут самый тугоплавкий материал
Воронежский курьер (v-kurier.ru), 06/06/2017
Сибирские физики смогли расплавить самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
Байкал 24 # Наука (baikal24-nauka.ru), 06/06/2017
Русские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
ЮгБизнесКонсалтинг (ygbc.ru), 06/06/2017
Ученые РФ расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
Rorki.ru, 06/06/2017
В РАН создали методику получения самого тугоплавкого материала в мире
Утренние новости (morning-news.ru), 05/06/2017
Российским ученым удалось за несколько минут расплавить самый тугоплавкий материал в мире
Луки.ру (luki.ru), 05/06/2017
Российским ученым удалось за несколько минут расплавить самый тугоплавкий материал в мире
Псковская лента новостей (pln-pskov.ru), 05/06/2017
Ученые РФ расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
Полит-грамота (polit-gramota.ru), 05/06/2017
Российские ученые придумали, как можно расплавить самый твердый материал в мире
Vladtime.ru, 05/06/2017
Ученые РФ расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
Quick News (quick-news.ru), 05/06/2017
Ученые в Сибири за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал
Odintsovo.ru, 05/06/2017
Сибирские ученые научились плавить самый тугоплавкий в мире материал за несколько минут
Новосибирские новости (nscn.ru), 05/06/2017
Жители России расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Белрынок (belrynok.ru), 05/06/2017
Россияне расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Утренние новости (morning-news.ru), 05/06/2017
Сибирские ученые научились получать изделия из карбида гафния - самого тугоплавкого материала
Vestisibiri.ru, 05/06/2017
Сибирские ученые расплавили за несколько минут самый тугоплавкий материал
Nomernews.ru, 05/06/2017
Сибирские ученые расплавили за несколько минут самый тугоплавкий материал
Новости России (news-russia.info), 05/06/2017
Новосибирская область: В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
Молодежное информационное агентство (miamir.ru), 05/06/2017
Российские ученые за несколько минут смогли расплавилть самый твердый материал в мире
Wordyou.ru, 05/06/2017
Ученые из Новосибирска всего за несколько минут расплавили самый твердый материал в мире‍
Rsute.ru, 05/06/2017
Ученые СО РАН придумали как быстро расплавить тугоплавкое соединение
The Novosib Room (novosib-room.ru), 05/06/2017
Ученые СО РАН придумали, как быстро расплавить тугоплавкое соединение
Planet-today.ru, 05/06/2017
Сибирские ученые расплавили за несколько минут самый тугоплавкий материал
Rorki.ru, 05/06/2017
Россияне расплавили самый тугоплавкий материал в мире
33live.ru, 05/06/2017
Новосибирские ученые быстро расплавили самый тугоплавкий материал
Капитал (biz.a42.ru), 06/06/2017
Ученые из РФ за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал
RuNews24 (runews24.ru), 06/06/2017
Ученые СО РАН научились за считанные минуты расплавлять самое тугоплавкое соединение
Dni24.com, 06/06/2017
Ученые СО РАН научились за считанные минуты расплавлять самое тугоплавкое соединение
Полит-грамота (polit-gramota.ru), 06/06/2017
Российские ученые расплавили за пару минут самый тугоплавкий материал
Top100News (cmk1.ru), 06/06/2017
Новосибирские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
Редкие земли (rareearth.ru), 06/06/2017
В России создали технологию обработки самого тугоплавкого материала
Nasledie.ru, 06/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
Российская академия наук (ras.ru), 06/06/2017
В России создали технологию обработки самого тугоплавкого материала
Хорошие новости России (rus.vrw.ru), 06/06/2017
Российские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире за пару минут
livejournal.com, 06/06/2017
Ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Вокруг света (vokrugsveta.ru), 06/06/2017
Российские ученые расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Русская планета (rusplt.ru), 06/06/2017
Сибирским ученым удалось за несколько минут расплавить самый тугоплавкий материал в мире
Глас Народа (glasnarod.ru), 06/06/2017
Сибирские физики расплавили самый тугоплавкий материал в мире за несколько минут
Барнаульский городской портал (barnaul-altai.ru), 07/06/2017
Самый тугоплавкий металл в мире расплавили ученые ИЯФ
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 07/06/2017
Самый тугоплавкий металл в мире расплавили ученые ИЯФ
Новости@Mail.ru, 07/06/2017
Сибирским ученым удалось за несколько минут расплавить самый тугоплавкий материал в мире
Polpred.com, 07/06/2017
В Новосибирске создали технологию быстрого получения самого тугоплавкого материала в мире
Polpred.com, 07/06/2017
Сибирские ученые расплавили самый тугоплавкий материал
Новости@Rambler.ru, 07/06/2017
Новосибирские ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Научная Россия (scientificrussia.ru), 21/06/2017
Ученые за несколько минут расплавили самый тугоплавкий материал в мире
Nanonewsnet.ru, 21/06/2017

Похожие новости

  • 22/12/2015

    Новосибирские ученые разработали новый вид биотоплива

    ​Специалисты Института химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ ) СО РАН получили грант на XII общероссийском конкурсе "Энергия молодости", учрежденном для поддержки новаторских идей в сфере энергетики.
    1044
  • 26/04/2017

    Эксперимент сибирских ученых по ремонту дорог с помощью зол повторят летом

    ​Сибирские ученые остались недовольны результатами первого эксперимента по ямочному ремонту с использованием высокопрочного золобетона (материала на основе отходов ТЭЦ). Укладка материала проходила поздней осенью с нарушением технологии, поэтому покрытие изначально не идеально сцепилось и показало меньшую износостойкость, чем ожидалось, хотя и значительно превзошло по показателям обычный асфальт, сообщил ТАСС директор Института химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО РАН Николай Ляхов.
    451
  • 05/06/2016

    Спечь или взорвать?: разработки ученых Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН

    ​​Шарики вместо метеоритов, танки из военного училища и шедевр японского приборостроения для «выпечки» новых материалов. О том, как ученые Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН создают новые материалы для авиации, космоса и повседневной жизни.
    1644
  • 19/07/2016

    Алмазы своими руками

    ​В новосибирском Академгородке сегодня совершенствуют технологию получения кристалла искусственным путем. Как вырастить настоящий алмаз? Эдуард Прууэл, заместитель директора Института гидродинамики им.
    913
  • 08/06/2017

    Ученые СО РАН и Японии вырастили нанотрубки на поверхности искусственных алмазов без графена

    ​Ученые из институтов Сибирского отделения РАН и Университета Тохоку (Япония) создали технологию выращивания углеродных нанотрубок на поверхности искусственных алмазов без добавления графена. Как рассказал ведущий научный сотрудник Института химии твердого тела и механохимии СО РАН Борис Бохонов, метод отличается тем, что алмазы не требуют предварительной обработки, и может использоваться для элементов микросхем и устройств памяти.
    410
  • 22/12/2015

    Ученым удалось сделать аккумуляторы более емкими

    ​Ученые давно работали над тем, каким образом сделать литий-ионные аккумуляторы, чтобы они стали более емкими. Данный прецедент удалось решить исследователям из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (Сибирского отделения российской Академии наук).
    966
  • 26/07/2016

    Ученые СО РАН знают, как создать аэрогель

    ​Высокотехнологичные материалы, которые производят ученые новосибирского Академгородка, можно использовать не только в космических опытах или экспериментах на встречных пучках, но также в стеклопакетах и при теплоизоляции зданий.
    822
  • 27/03/2017

    Новосибирские ученые создали материал, обеспечивающий 30 лет непрерывной работы химического реактора

    Ученые из Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали новую технологию сплавления титана и тантала, в результате чего получили особо стойкий к коррозии и агрессивным средам материал.
    696
  • 23/04/2016

    Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН разработал новый гуматный продукт для восстановления почв

    ​В силу актуальности экологической проблемы в массовом сознании сложилось устойчивое неприятии «химии». Однако химическим путем, как выясняется, можно и «подлечить» природу, понесшую ущерб от техногенного воздействия.
    1116
  • 15/12/2015

    Физики НГУ будут изучать процессы с участием самых легких мезонов

    ​НГУ и Институт ядерной физики СО РАН присоединились к эксперименту KLOE-2 по изучению "легчайших из тяжелых" - сильно взаимодействующих элементарных частиц каонов и пионов, которые относятся к классу мезонов.
    1101