Отчет о проведении исследований по теме "Cинтез и искровое плазменное спекание сверхвысокотемпературной керамики для аэрокосмической промышленности" промежуточный этап 1

Одним из стратегических направлений развития космической деятельности России до 2030 года является создание многоразовой ракетно-космической системы, направленной на освоение космического пространства. Но для свершения прорыва в пилотируемой космонавтике многоразового пользования необходимо разработать конструкционные материалы нового поколения, способные обеспечить эффективную защиту наиболее уязвимых узлов летательных аппаратов: носовых обтекателей, острых кромок крыльев, реактивных двигателей, лопаток турбин, в условиях сверхвысоких температур (> 2000 °С) при аэродинамическом нагреве высокоскоростными потоками воздуха. Перспективными материалами для эксплуатации в столь экстремальных условиях являются карбиды и нитриды переходных металлов IVB и VB групп. Для них характерны самые высокие температуры плавления, высокие значения твердости, высокая теплопроводность и электропроводность, термическая и химическая стабильность. Также переходные металлы при одновременном взаимодействии с углеродом и азотом образуют тройные фазы – карбонитриды, для которых характерны более высокие физические и механические свойства в сравнении с бинарными карбидами и нитридами, однако подобные соединения по-прежнему малоизучены. Например, в литературе отсутствуют фундаментальные и экспериментальные данные о температурах плавления в системе Hf-C-N.Таким образом, первый этап выполнения проекта посвящен синтезу и консолидации керамических материалов в системе Hf-C-N, а также изучению механических свойств спеченных керамик и оценке их температур плавления.