Rüstung für Stahl: Neue Methode könnte Fortschritte in den Bereichen Energie, Elektronik und Luft- und Raumfahrt ermöglichen

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Das haben Forscher nachgewiesen Edelstahl und andere Metalllegierungen, beschichtet mit hexagonalem Bornitridoder hBN, zeichnen sich durch Antihaft- oder Reibungseigenschaften sowie einen verbesserten Langzeitschutz gegen aggressive Korrosion und Hochtemperaturoxidation an der Luft aus.

Metalllegierungen – Mischungen aus zwei oder mehr Metallen – sind robust, langlebig und beständig gegen Korrosion oder Oxidation. Durch das Hinzufügen von Beschichtungen oder „Panzerungen“, um diese Materialien noch widerstandsfähiger zu machen, könnten Wissenschaftler bestehende Produkte verbessern und die Entwicklung neuer, innovativer Produkte ermöglichen.

Beispielsweise kann eine Panzerung die Fähigkeit von Solarmodulen erhöhen, Wärme zu leiten und Umwelteinflüssen zu widerstehen. Darüber hinaus können Halbleiter die richtige Betriebstemperatur aufrechterhalten und Turbinenschaufeln für die Luft- und Raumfahrt vor Verschleiß schützen, Reibung reduzieren und heißen Bedingungen standhalten.

Die hBN-Beschichtungen werden aus einer Kombination fester Borquellen und molekularem Stickstoff mithilfe eines Prozesses hergestellt, der als chemische Gasphasenabscheidung bei Atmosphärendruck bezeichnet wird.

„Diese Synthesetechnik befasst sich mit Skalierbarkeitsproblemen wie Kosten und Prozesssicherheit in Anwendungen, bei denen diese Aspekte problematisch waren“, sagte Ivan Vlassiouk vom ORNL, der die Studie leitete. „Neben der Bereitstellung einer vielseitigen Schutzschicht für Stähle und Metalle könnte die Verwendung dieses Verfahrens zur Synthese von ein- und mehrschichtigem hBN für neu entstehende zweidimensionale elektronische und photonische Geräte deren Leistung verbessern.“

Nachrichtenartikel von Oak Ridge National Lab