Карбонитрид гафния

Карбонитрид гафния (HfCxNy) — тугоплавкое химическое соединение, представляющее собой твердый раствор, образованный карбидом и нитридом переходного металла гафния, имеющее наивысшую, рекордную, на сегодняшний день, температуру плавления среди бинарных соединений около 4200 °С. Предыдущий рекордсмен — Карбид тантала-гафния[1].

Карбонитрид гафния
Общие
Хим. формула HfCxNy
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Для получения карбонитрида гафния спользуют методы химического осаждения из газовой фазы и метод магнетронного распыления[2][3]. Получение стехиометрических порошков HfCxN1-х производится из смеси гафния и углерода в атмосфере азота в шаровой мельнице путем механически индуцированных самоподдерживающихся реакций [4].

  • В 2015 году ученые из Брауновского университета провели моделирование атомной решетки HfCxNy, которое предсказало, что этот материал может иметь температуру плавления, превышающую предыдущий рекорд Ta4Hf1C5 на 200 K[5].
  • В 2019 году коллектив учёных МИСИС получил разновидность карбонитрида гафния с химической формулой HfC0,5N0,35[6].

Потенциальное применение

Ракетно-космическая промышленность («материалы прямого нагрева», теплозащитные и теплоотводящие поверхности, лопатки).

Высокотемпературные лабораторные эксперименты.

См. также

Примечания
  1. Создан самый тугоплавкий на сегодня материал. indicator.ru. Дата обращения: 9 августа 2020.
  2. Wang W., Nabatame T., Haneji N., Shimogaki Y. Electrical and thermal stability characteristics of HfCN films as metal gate-electrode synthesized by metalorganic chemical vapor deposition (англ.) // Jpn. J. Appl. Phys.. — 2005. — Vol. 44. — P. L1019–L1021.. — doi:10.1143/JJAP.44.L1019.
  3. Piedrahita ] W.F., Coy L.E., Amaya C., Llarena I., Caicedo J.C., Yate L. Influence of the negative R.F. bias voltage on the structural, mechanical and electrical properties of Hf–C–N coatings (англ.) // Surf. Coating. Technol.. — 2016. — Vol. 286. — P. 251–255. — doi:10.1016/j.surfcoat.2015.12.050.
  4. Córdoba J.M., Sayagués M.J., Alcalá M.D., Gotor F.J. Monophasic nanostructured powders of niobium, tantalum, and hafnium carbonitrides synthesized by a mechanically induced self-propagating reaction (англ.) // J. Am. Ceram. Soc.. — 2007. — Vol. 90. — P. 381–387. — doi:10.1111/j.1551-2916.2006.01395.x.
  5. Hong, Qi-Jun; van de Walle, Axel (2015). “Prediction of the material with highest known melting point from ab initio molecular dynamics calculations”. Physical Review B. 92 (2). DOI:10.1103/PhysRevB.92.020104. ISSN 1098-0121.
  6. V.S. Buinevicha, A.A. Nepapusheva, D.O. Moskovskikh Fabrication of ultra-high-temperature nonstoichiometric hafnium carbonitride via combustion synthesis and spark plasma sintering // Ceramics International. — 2020. — Март

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.