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섭씨 4000도에 가까운 온도를 견디는 물질



(Discovery paves the way for new types of heat shields. Credit: NASA)


 녹는점이 섭씨 4000도에 근접해서 차세대 내열 소재로 사용할 수 있는 물질이 발견되었습니다. 임페리얼 칼리지 런던 및 텍사스 대학의 연구자들은 탄탈륨 카바이드 (Tantalum carbide (TaC))와 하프늄 카바이드(HfC)의 녹는점이 거의 섭씨 4000도에 달한다고 저널 사이언티픽 리포트에 발표했습니다. 


 좀 더 구체적으로 말하면 두 물질을 혼합한 경우 (Ta0.8Hf0.20C) 녹는점이 3905°C 였고 탄탈륨 카바이드의 경우 3768°C, 하프늄 카바이드의 경우 3958°C 였습니다. 하프늄 카바이드 단독이 물론 가장 열에 대한 내성이 강하지만, 하프늄이 매우 희귀한 금속임을 감안하면 탄탈륨 카바이드나 두 물질의 합성 소재도 좋은 대안이 될 수 있습니다.


 연구를 이끌었던 오마르 셀리도스-바라자 박사 (Dr Omar Cedillos-Barraza)에 의하면 이 물질을 이용해서 우주 항공 부분이나 극도의 내열소재가 필요한 부분에 혁신이 일어날 수 있을 것으로 기대한다고 합니다. 예를 들어 음속 5배를 넘는 유인 항공기나 우주 항공기 등이 바로 그런 사례가 될 수 있을 것입니다. 


 비록 비싼 소재를 사용하고 있기 때문에 우리 일상에서 널리 사용되는 소재가 되기는 어렵겠지만, 초고온에서 버틸 수 있는 내열성 소재는 여러 분야에서 필요하므로 비싸도 수요가 존재할 것입니다. 이번에 발견된 소재는 역대 최고 녹는점을 가진 물질이었습니다. 앞으로 섭씨 4000도 이상 고온에서도 녹지 않고 버틸 수 있는 물질이 발견될 수 있을지도 궁금하네요. 


 참고 


Omar Cedillos-Barraza et al. Investigating the highest melting temperature materials: A laser melting study of the TaC-HfC system, Scientific Reports (2016). DOI: 10.1038/srep37962 

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