Los científicos están utilizando simulaciones por ordenador para predecir material con un punto de un registro de fusión

Los científicos materialistas en la Universidad de Brown (Rhode Island, Estados Unidos) при mediante simulación por ordenador calculados, que el material de óxido de hafnio y de carbono es el punto de fusión más alto de todos los conocidos hasta la fecha. En su han utilizado las leyes de la mecánica cuántica.

Metal hafnio fue Abrió sus puertas a principios del siglo 20. Es en sí un refractario - su temperatura de fusión es 2506 K. Aunque es más pequeño que, por ejemplo, el famoso tungsteno (3695 K), pero con aleaciones de carbono y hafnio tiene registros de venta de largo en el punto de fusión.

Por ejemplo, desde 1930, un récord para este indicador mantiene la карбид tantalio, hafnio (Ta <sub>4 sub> HfC 5 sub>) - 4215 K. Pero el nuevo material es un hipotéticas victorias en esta competición con una temperatura mínima de 4.400 K. Esto es más que 3 / 4, la temperatura efectiva de la superficie de la Sun (5778 K). Sin embargo, todo esto es sólo una teoría - es necesario para hacer el material más y probarlo en un horno muy, muy caliente
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Pero el hecho de que tales teorías pueden contar con una computadora - es un gran paso adelante. "La ventaja del enfoque, que estudia comenzar con simulaciones por ordenador, es que podemos probar muchas combinaciones diferentes sin el alto costo de las pruebas a la vez y encontrar esas opciones, que es experimentar en el laboratorio, - explica Axel van de Vail, Asistente profesor y co-autor del artículo. - En circunstancias normales, nosotros actuaríamos de forma aleatoria - pero ahora sabemos lo que podemos experimentar »
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Con la ayuda de una supercomputadora la Fundación Nacional de Ciencias, los científicos simular procesos físicos a nivel atómico, simulando el comportamiento de cientos de átomos, utilizando las leyes de la física cuántica. Basándose en la estructura de carburo de tántalo, hafnio, los científicos que utilizan la computación encontró qué factores conducen a un punto de fusión tan alto.

Se encontró que el carburo de hafnio tántalo combina un alto calor específico de fusión con una pequeña diferencia de entropía entre las fases líquida y sólida. Explica van de Vale, en la fusión del material aumenta su entropía, y si la diferencia entre la entropía de estados sólido y líquido es pequeña, la temperatura requerida para la transición de fase, un material de este tipo es bastante alto. Sobre esta base, era posible para seleccionar el material cuya diferencia de la entropía es menor que el original, y la temperatura de fusión, respectivamente, por encima.

Debido tántalo y aleaciones de hafnio que hacen partes de cohetes (boquilla, timones de gas) y electrodos de plasma de aire y el corte de oxígeno a la llama. Características materiales teóricamente previstos todavía por aclarar, en la práctica - propiedades tales como propiedades mecánicas, oxidación, etc., no son importantes inferior al punto de fusión. Pero, como se señaló, van de Vail, el trabajo en el cálculo teórico del punto de fusión - en sí mismo un punto de referencia, ya que es bastante difícil de calcular, en comparación con las otras características de los materiales.

Fuente: geektimes.ru/post/259520/</sub>