熔点最高的物质:铪碳化物、氮化物、金属钨?

说起世界之最,再怎么我们总是能想到那么几个的,比如,中华民族的母亲河——黄河——是世界含沙量最大的河流;孟姜女“哭倒”的“长城”——是世界最长的城墙;再如,既是象征爱情的钻石原身又可以当做切割工具的金刚石——是自然界中存在的最坚硬的物质。但是,今天笔者要介绍的是“世界之最”中的“最难熔”。这还得进行细分,到底是世界上最难熔的纯金属?还是世界上最难熔的材料?前者的答案为纯金属钨,后者为俄罗斯学者最近合成的粉末混合物材料,含铪的碳化物和氮化物。

铪碳化物图片

众所周知,钨(W)是世界上熔点最高的纯金属(意味着其最难熔),其熔点为3156.85开尔文(3430℃)。而目前世界上最难熔的材料是——一种含铪的碳化物和氮化物的粉末混合物材料,其熔点达到了4400开尔文(4126.85℃)。这是几日前俄罗斯远东联邦大学和俄罗斯科学院远东分院学者在极端条件下合成的。这种高温功能材料主要将应用在国防军工、航空航天、电子信息、能源、防化、冶金和核工业等尖端领域,有很好的应用前景。根据俄罗斯远东联邦大学发布的消息称,该项研究的下一步的工作是对该材料合成的优化和深入研究固体相变过程。笔者提示,在此之前,世界上最难熔的材料是五碳化四钽铪(Ta4HfC5),它的熔点是4200开尔文(3926.85℃)。

铪碳化物图片

笔者不禁感叹,这种铪的碳化物和氮化物的粉末混合物材料,可以说是能“和太阳肩并肩”了!太阳的表面温度为5770开尔文(5496.85℃)。好在后羿射日,没有全灭,还给咱们留了一个太阳,不然,可怎么“飞上天”“和太阳肩并肩”。

铪氮化物图片

话说回来,这种粉末混合物材料是俄罗斯远东联邦大学自然科学学院原子能研究所和俄罗斯科学院远东分院化学研究所的研究团队利用脉冲火焰烧结方法得到的。而该俄罗斯远东联邦大学自然科学学院原子能研究所成立于2016年,专门从事应用于军工、航空航天、生物医学、核废料安全处理、生态环境监控等领域的新材料研究。

钨部件图片

看到这里,您也知道了,世界上最难熔的材料目前尚处于研究阶段,距离其实际应用乃至推广应用还有很长一段路要走。所以,笔者想说,我们还是多了解一些已经遍布我们生活中的方方面面的“最难熔金属钨”吧。那么,钨有哪些应用?钨的用途十分广泛,涉及航天、科技、军工、电子、矿山、冶金、机械、建筑、交通、化工、轻工以及纺织等工业领域。这其中牵扯着纯金属钨、钨合金、钨的化合物(氧化钨、钨酸钠、钨酸以及二硫化钨等)等等,涵盖了钨制品以及钨的中间产品。泛泛而言,钨可以用于制造枪械、钻头、拉丝模、配重件、穿甲弹、涡轮机叶轮、辐射防护罩、电真空照明材料、切削金属的刀片、开关的触头材料、航空发动机的活门、火箭推进器的喷嘴等等。

科研就是跨过一座座高山。经过无数次的实验,一次次的失败,最终获得成功。“一代材料,一代装备。没有这个材料,即使你的设计再好,材料性能跟不上,也是不能满足具体应用的。”这就是科研。希望中国在将来也能够制造出领先世界的难熔金属材料!

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