Технологии 2016-08-10T05:05:28+03:00
Українські новини
​Физики рассчитали формулу самого тугоплавкого материала в мире

​Физики рассчитали формулу самого тугоплавкого материала в мире

Исследователи сделали свое открытие, моделируя физические процессы на уровне отдельных атомов.

Физики смоделировали на компьютере материал, точка плавления которого выше, чем у всех известных науке веществ. О своем исследовании они рассказали на страницах журнала Physical Review B .

Материал, где в определенной пропорции будут смешаны гафний, азот и углерод, будет плавиться только при температуре, превышающей 4400 кельвина (4127 градусов по Цельсию). Это примерно две трети от температуры на поверхности Солнца и на 200 кельвинов выше, чем показали реальные эксперименты с другими материалами.

Предыдущий рекордсмен представляет собой сплав гафния, тантала и углерода (Hf-Ta-C). Новое вещество только предстоит синтезировать - чтобы удостовериться в истинности компьютерной модели.

Исследователи сделали свое открытие, моделируя физические процессы на уровне отдельных атомов. В рамках этого подхода динамика плавления исследуется в наномерных масштабах — с группами из примерно сотни атомов.

Аксель ван дер Валле из Университета Брауна и его коллеги начали с анализа сплава Hf-Ta-C, свойства которого уже были известны. Компьютерное моделирование помогло прояснить конкретные факторы, придающие материалу рекордную теплостойкость.

Выяснилось, что в Hf-Ta-C высокая теплота плавления (энергия, которая поглощается при переходе из твердого в жидкое состояние) сочетается с небольшой разницей между значениями энтропии в этих двух фазах. "Таять материалы заставляет энтропия, накопленная в процессе фазового перехода. Если уровень энтропии в твердом состоянии уже велик, вещество таким образом стабилизируется, а его температура плавления - повышается", - объясняет ванн дер Валле.

Затем ученые начали поиск соединений, способных максимально усилить эти свойства сплава. Оказалось, что соединение гафния, азота и углерода будет обладать почти такой же высокой теплотой плавления и еще меньшей разницей между уровнями энтропии в твердом и газообразном состоянии. Расчеты показали, что температура плавления у нового вещества будет на 200 кельвинов выше, чем у сплава Hf-Ta-C.

Открытие ванн дер Валле теоретически может лечь в основу новых материалов с улучшенными характеристиками – начиная от покрытия для газотурбинных установок и заканчивая теплозащитными фильтрами скоростных самолетов. Однако ценность самого сплава далеко не очевидна. "Точка плавления - это не единственное свойство, имеющее значение для практического использования вещества. Нужно учесть механические свойства, коррозионную стойкость, другие особенности - и все они могут снизить температуру плавления. Впрочем, если сразу задать высокую планку на этом направлении, у ученых появляется больше свободы в корректировке других свойств. Примерно так я и представляю себе ход дальнейшей работы", - поясняет ван дер Валле.

Источник : Lenta.ru
По теме


Архив
Новости
Адвокаты Порошенко угрожают "Украинской правде" за публикацию обвинений Онищенко 18:56
Украина не выполнила более 40 условий для получения очередного транша кредита МВФ 14:40
США, Канада и ЕС настаивают на независимой и достоверной проверке е-деклараций 11:28
Непросто говорить о журналистике без политики, - Дуня Миятович про Диалог журналистских союзов Украины и России 15:18
В Затоке проходит спецоперация по задержанию банды полицейских, судей, СБУшников и прокуроров 20:48
В Осло вручили Нобелевскую премию мира президенту Колумбии 15:52
В Швейцарии выпустили электромобиль с садом живых растений 20:51
"Українські Новини" требуют от МВД выполнить решение суда и предоставить списки награжденных огнестрельным оружием 09:22
Суд арестовал авто, 8 земучастков и 3 жилых объекта братьев Клюевых 12:15
ESA показало, как будет выглядеть "полет над Марсом" 20:08
больше новостей

ok