За допомогою методу саморозмножуватися високотемпературного синтезу вченим вдалося отримати новий матеріал на основі карбонитрида гафнію (HfC0.5N0.35), значення параметрів якого дуже близькі до теоретичних меж. Твердість цього матеріалу становить 21.3 ГПа і він може витримувати температури, що перевищують 4 тисяч градусів Цельсія. Відзначимо, що за всіма ключовими параметрами новий матеріал перевершує найближчих перспективних конкурентів, таких, як ZrB2/SiC (твердість 20.9 ГПа) і HfB2/SiC/TaSi2 (твердість 18.1 ГПа).
Результати теоретичних досліджень, проведених в свій час вченими з університету Брауна, США, показали, що карбонітриду гафнію повинен мати високу теплопровідність, опірність до окислення, і найвищу температуру плавлення серед усіх відомих керамічних матеріалів, порядку 4200 градусів за Цельсієм.
Вчені синтезували карбонітриду гафнію, обробляючи протягом 5 хвилин суміш порошку гафнію і вуглецю в кульової млині. Все це проводилося в середовищі азотної атмосфери, в якій згорали частинки утворився сполуки вуглецю і гафнію, карбіду гафнію. Одержаний в результаті порошок HfC0.5N0.35 мав консистенцію дрібної кухонної солі, а крок кристалічної решітки цього матеріалу склав 0.4606 нм.
Після цього отриманий порошок був проведений через процедуру спікання в печі при температурі 2 тисячі градусів Цельсія під тиском 50 МПа і після 10 хвилин такої обробки вчені отримали монолітний керамічний матеріал. Щільність цього матеріалу склала 98 відсотків від теоретичної, твердість за методом Віккерса – 21.3 ГПа і в’язкість руйнування – 4.7 МПа*m1/2.
Практично всі наведені тут величини, крім щільності, мають дуже приблизне значення через те, що ці значення зараз не можуть бути виміряні з достатньою точністю навіть в лабораторних умовах. Те ж саме стосується і температури плавлення матеріалу, яка перевищує 4 тисячі градусів, але незабаром вчені планують виміряти цю температуру за допомогою методу високотемпературної пірометрії і лазерного нагріву. Також вчені планують вивчити більш глибоко деякі механічні властивості карбонитрида гафнію, які мають дуже важливе значення для перспектив застосування цього матеріалу в аерокосмічній галузі.