Une équipe de recherche dirigée par le professeur Hu Xiaoye des Instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences a synthétisé des poudres de céramique en borure de haute qualité avec une forme archimédienne.
Ces résultats, publiés dans le Journal de la Société de céramique européennemaintenez des implications prometteuses pour l'avenir des matériaux de protection thermique.
Les céramiques de borure sont réputées pour leurs points de fusion élevés, leur excellente résistance à l'oxydation et leur résistance à la corrosion exceptionnelle, ce qui en fait des candidats idéaux pour les matériaux résistants à la chaleur. Cependant, la synthèse des composites en céramique borure à haute performance est restée un défi important, en particulier dans la production de poudres de haute pureté.
Dans cette étude, les chercheurs ont affiné un processus de réduction thermique précurseur-carbone / bore pour produire avec succès du ZRB de haute pureté2 et hfb2 Powders, connus pour leurs propriétés supérieures. En introduisant une nouvelle méthode de réduction du carbone-boron assistée par le sol-gel, ils ont atteint un mélange moléculaire à basse température, entraînant des poudres en céramique de haute pureté.
En ajoutant des agents de dispersion comme le polyéthylène glycol (PEG) et l'acide oléique, ils ont réussi à réduire la taille des particules et à empêcher l'agrégation, offrant un contrôle précis sur les dimensions de la poudre de céramique.
Ils ont ensuite créé des poudres de borure avec des formes polyédriques archimédéanes – géométries complexes et hautement symétriques qui améliorent les propriétés mécaniques et électriques de la céramique. Ces nouvelles poudres ont une cristallinité exceptionnelle, réduisant les défauts et améliorant les performances globales du matériau.
La cristallinité élevée de la morphologie polyédrique empêche également les affaiblir aux joints de grains, réduisant le risque d'oxydation et d'amélioration de la longévité du matériau dans des environnements à haute température.
Ces poudres en céramique en forme de polyédrique archimédaire ont non seulement amélioré la résistance à l'oxydation du matériau, mais ont également formé un MO protecteur2 couche à la surface lorsqu'il est soumis à une chaleur extrême. Lorsqu'elle est exposée à 1 400 ° C pendant trois heures, la couche d'oxydation céramique formée à la surface n'a mesuré que 86,43 micromètres d'épaisseur, une amélioration significative par rapport aux matériaux similaires rapportés dans les études précédentes.
Cette percée dans la synthèse de la poudre en céramique offre non seulement une nouvelle approche pour produire des matériaux avancés, mais ouvre également de nouvelles avenues pour développer des matériaux ultra-températures capables de résister à des conditions extrêmes.
