Традиционная технология производства карбида гафния предполагает нагрев смеси порошков гафния и углерода, размалывания их, прессовки и спекания — максимально вероятная температура печи составляет приблизительно 2500ºС, карбид гафния же плавится при 3953ºС. Предложенный учеными метод электронно-лучевой сварки дает возможность получить тот же результат всего за пару минут. О достижении и перспективах его применения сообщается на сайте Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.
Отметим, что карбид гафния применяется при создании оборудования для ядерных реакторов. До этого даже для наименее качественной обработки карбида гафния требовались большие затраты энергии, времени и денег.
Ученые пропустили карбид гафния особое устройство, в котором можно смешивать и измельчать твердые вещества до микроскопических размеров. В таком состоянии увеличивается реакционная способность материала. После этого они нагрели и просветили материал синхротронным излучением. Сырье добавляется послойно, как при печати на 3D-принтере.
Ученые решили, что карбид должен плавится «сам в себе»: технология строится так, что жидкий материал находится «в кольце» порошкообразного.
Сейчас сибирские физики использовали метод лучевой сварки и послойное нанесение вещества. Синхротронным называется любое излучение, которое появляется в итоге поворота пучка заряженных частиц высоких энергий в пространстве. Карбид гафния — оптимальный материал для катодов ускорителей, например. По мнению ученых, этот материал также «с триумфом может использоваться в сфере ракетостроения, в качестве внешнего покрытия для теплозащитных оболочек возвращаемых космических аппаратов типа „Буран“».
Напомним, что летом 2016-ого года новосибирские физики показали разработки для первого в мире термоядерного реактора.