Les scientifiques ont appliqué une approche simple pour faire croître des films de hBN à la surface d’aciers et d’autres alliages métalliques omniprésents afin de les « blinder » et ainsi augmenter leurs capacités. Crédit : Adam Malin/ORNL, Département américain de l’énergie
Les revêtements hexagonaux en nitrure de bore sur les alliages métalliques améliorent la durabilité, réduisent la friction et protègent contre les conditions difficiles, ouvrant la voie à des améliorations dans les panneaux solaires. semi-conducteurset les composants aérospatiaux.
Les chercheurs ont démontré que l’acier inoxydable et d’autres alliages métalliques recouverts de nitrure de bore hexagonal, ou hBN, présentent des qualités antiadhésives ou à faible frottement ainsi qu’une protection améliorée à long terme contre la corrosion sévère et l’oxydation à haute température dans l’air.
Les alliages métalliques – mélanges de deux métaux ou plus – sont créés pour être solides, durables et résistants à la corrosion ou à l’oxydation. En ajoutant des revêtements, ou « armures », pour rendre ces matériaux encore plus résistants, les scientifiques pourraient améliorer les produits existants et permettre la création de nouveaux produits innovants.
Applications des alliages métalliques blindés
Par exemple, le blindage peut renforcer la capacité des panneaux solaires à conduire la chaleur et à résister aux facteurs environnementaux. De plus, il permet aux semi-conducteurs de maintenir une température de fonctionnement appropriée et aux aubes des turbines aérospatiales de se prémunir contre l’usure, de réduire la friction et de résister aux conditions chaudes.
Processus de revêtement innovant
Les revêtements hBN sont produits à partir d’une combinaison de sources de bore solide et d’azote moléculaire en utilisant un processus appelé dépôt chimique en phase vapeur à pression atmosphérique.
« Cette technique de synthèse aborde les problèmes d’évolutivité tels que le coût et la sécurité des processus dans les applications où ces aspects ont posé problème », a déclaré Ivan Vlassiouk de l’ORNL, qui a dirigé l’étude. « En plus de fournir une couche protectrice polyvalente pour les aciers et les métaux, l’utilisation de ce processus pour synthétiser du hBN à une ou plusieurs couches pour les nouveaux dispositifs électroniques et photoniques bidimensionnels pourrait améliorer leurs performances. »
