Tantalkarbid – neues Abschirmmaterial für Raumfahrzeuge

Dies ist ein goldenes Zeitalter des Science-Fiction-Kinos. Wenn Sie sich ein Science-Fiction-Kino ansehen möchten, brauchen Sie nur in eines Ihrer örtlichen Multiplexe zu gehen, und Sie werden mit grenzenlosen Science-Fiction-Filmen mit Außerirdischen und Superhelden, riesigen Robotern und sich schnell bewegenden Raumfahrzeugen/Hyperschall konfrontiert blitzschnelle Fahrzeuge. Diese Fähigkeit, mit unglaublich hoher Geschwindigkeit zu reisen, ist ein Markenzeichen von Science-Fiction-Filmen.

In naher Zukunft werden die sich schnell bewegenden Raumfahrzeuge/Hyperschallfahrzeuge, die wir in den Kinos sehen, Realität.

Weil dies die Ära ist, in der mehr Weltraumforschung stattfindet. Und sogar der Traum, in wenigen Stunden blitzschnell durch die Galaxis zu reisen, rückt ein wenig näher an die Realität heran.

Wie ist das möglich?

Wie können sie den sengenden Temperaturen im All standhalten?

Wenn möglich, aber wie?

Es ist möglich!, sagen Wissenschaftler des Imperial College London.

Insbesondere entdeckte das Team vom Imperial College London, dass der Schmelzpunkt von Hafniumcarbid der höchste ist, der jemals für ein Material gemessen wurde. Die Fähigkeit, Temperaturen von fast 4000 °C standzuhalten, könnte den Weg für Hafniumkarbid- und Tantalkarbidmaterialien ebnen, die in immer extremeren Umgebungen eingesetzt werden können.

Tantalkarbid (TaC) und Hafniumkarbid (HfC) sind feuerfeste Keramiken, das heißt sie sind außerordentlich hitzebeständig. Ihre Fähigkeit, extrem rauen Umgebungen zu widerstehen, bedeutet, dass feuerfeste Keramiken in Wärmeschutzsystemen von Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen und als Brennstoffhülle in den überhitzten Umgebungen von Kernreaktoren verwendet werden könnten.

Was ist Tantalcarbid?

Tantalkarbide bilden eine Familie binärer chemischer Verbindungen aus Tantal und Kohlenstoff. Tantalkarbide werden kommerziell in Werkzeugeinsätzen für Schneidanwendungen verwendet und manchmal zu Wolframkarbidlegierungen hinzugefügt. Die Schmelzpunkte eines Tantalkarbids liegen je nach Reinheit und Messbedingungen bei etwa 3880 °C; dieser Wert gehört zu den höchsten für binäre Verbindungen.

Chemische Eigenschaften

Die Bindung zwischen Tantal und Kohlenstoffatomen in Tantalkarbiden ist eine komplexe Mischung aus ionischen, metallischen und kovalenten Beiträgen, und aufgrund der starken kovalenten Komponente sind diese Karbide sehr harte und spröde Materialien. Die Härte, Streckgrenze und Scherspannung steigen mit dem Kohlenstoffgehalt von Tantalcarbid.

Referenz

1] © Vom Imperial College London http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_22-12-2016-10-21-10

© WOC-Artikel
Um den Autor zu kontaktieren, mailen Sie:[email protected]