Forskare har visat att rostfritt stål och andra metallegeringar belagda med hexagonal bornitrid, eller hBN, uppvisar non-stick eller lågfriktionsegenskaper tillsammans med förbättrat långsiktigt skydd mot hård korrosion och högtemperaturoxidation i luft. Verket har publicerats i Advanced Materials Interfaces .
Metallegeringar - blandningar av två eller flera metaller - skapas för att vara starka, hållbara och resistenta mot korrosion eller oxidation. Genom att lägga till beläggningar, eller "pansar", för att göra dessa material ännu tuffare, kan forskare förbättra befintliga produkter och möjliggöra skapandet av nya, innovativa.
Till exempel kan armering öka solpanelernas förmåga att leda värme och motstå miljöfaktorer. Dessutom tillåter det halvledare att bibehålla korrekt driftstemperatur och flygturbinblad för att skydda mot slitage, minska friktion och motstå varma förhållanden.
hBN-beläggningarna tillverkas av en kombination av fasta borkällor och molekylärt kväve genom att använda en process som kallas kemisk ångdeposition vid atmosfärstryck.
"Denna syntesteknik tar upp skalbarhetsfrågor som kostnad och processsäkerhet i applikationer där dessa aspekter har varit problematiska", säger ORNL:s Ivan Vlassiouk, som ledde studien. "Förutom att tillhandahålla ett mångsidigt skyddande lager för stål och metaller, kan användningen av denna process för att syntetisera enkel- och fålagers hBN för framväxande tvådimensionella elektroniska och fotoniska enheter förbättra deras prestanda."
Mer information: Ivan Vlassiouk et al, Armor for Steel:Enkel syntes av Hexagonal Boron Nitride Films on Various Substrates, Advanced Materials Interfaces (2023). DOI:10.1002/admi.202300704
Tillhandahålls av Oak Ridge National Laboratory
