Carboneto de Tântalo: Material Avançado de Blindagem para Proteção de Naves Espaciais

Vivemos uma era de ouro do cinema de ficção científica. Basta entrar num multiplex para encontrar filmes com alienígenas, super-heróis, robôs gigantes e naves espaciais hipersônicas em velocidades vertiginosas. Essa capacidade de viajar a velocidades incríveis é marca registrada da ficção científica.

Num futuro próximo, as naves espaciais e veículos hipersônicos que vemos no cinema estão se tornando realidade. É a era de intensa pesquisa espacial, e o sonho de atravessar a galáxia em poucas horas a velocidade da luz está um pouco mais próximo da realidade.

Como é possível? Como suportam temperaturas escaldantes no espaço? Cientistas do Imperial College London afirmam que é possível.

Em particular, a equipe descobriu que o ponto de fusão do carboneto de háfnio é o mais alto já registrado para um material. Suportar temperaturas de quase 4000 °C abre caminho para o uso de carboneto de háfnio e carboneto de tântalo em ambientes cada vez mais extremos.

O carboneto de tântalo (TaC) e o carboneto de háfnio (HfC) são cerâmicas refratárias, ou seja, extraordinariamente resistentes ao calor. Sua capacidade de suportar ambientes extremamente agressivos significa que cerâmicas refratárias podem ser usadas em sistemas de proteção térmica de veículos de alta velocidade e como revestimento de combustível em ambientes superaquecidos de reatores nucleares.

O que é Carboneto de Tântalo?

Os carbonetos de tântalo formam uma família de compostos químicos binários de tântalo e carbono. São comercialmente usados em pontas de ferramentas para corte e às vezes adicionados a ligas de carboneto de tungstênio. Os pontos de fusão dos carbonetos de tântalo atingem cerca de 3880 °C, dependendo da pureza e condições de medição; este valor está entre os mais altos para compostos binários.

Propriedades Químicas

A ligação entre átomos de tântalo e carbono nos carbonetos de tântalo é uma mistura complexa de contribuições iônicas, metálicas e covalentes. Devido ao forte componente covalente, esses carbonetos são materiais muito duros e quebradiços. A dureza, tensão de escoamento e tensão de cisalhamento aumentam com o teor de carbono do carboneto de tântalo.

Referência

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