Bepantsering voor staal: een nieuwe methode zou vooruitgang op het gebied van energie, elektronica en ruimtevaart mogelijk kunnen maken

Onderzoekers hebben dat aangetoond roestvrij staal en andere metaallegeringen bekleed met hexagonaal boornitride, of hBN, vertonen antikleef- of wrijvingsarme eigenschappen, samen met verbeterde langdurige bescherming tegen agressieve corrosie en oxidatie bij hoge temperaturen in de lucht. Het werk is gepubliceerd in Geavanceerde materiaalinterfaces.

Metaallegeringen – mengsels van twee of meer metalen – zijn gemaakt om sterk, duurzaam en bestand tegen corrosie of oxidatie te zijn. Door coatings toe te voegen, of “schild,” Om deze materialen nog sterker te maken, kunnen wetenschappers bestaande producten verbeteren en de creatie van nieuwe, innovatieve producten mogelijk maken.

Bepantsering kan bijvoorbeeld het vermogen van zonnepanelen vergroten om warmte te geleiden en omgevingsfactoren te weerstaan. Bovendien zorgt het ervoor dat halfgeleiders de juiste bedrijfstemperatuur kunnen behouden, en turbinebladen in de ruimtevaart kunnen beschermen tegen slijtage, wrijving verminderen en bestand zijn tegen warme omstandigheden.

De hBN-coatings worden geproduceerd uit een combinatie van vaste boorbronnen en moleculaire stikstof door gebruik te maken van een proces dat chemische dampdepositie bij atmosferische druk wordt genoemd.

“Deze synthesetechniek richt zich op schaalbaarheidsproblemen zoals kosten en procesveiligheid in toepassingen waarbij deze aspecten problematisch zijn geweest.” zei Ivan Vlassiouk van ORNL, die de studie leidde. “Naast het bieden van een veelzijdige beschermende laag voor staal en metalen, zou het gebruik van dit proces voor het synthetiseren van enkel- en enkellaags hBN voor opkomende tweedimensionale elektronische en fotonische apparaten hun prestaties kunnen verbeteren.”