摘要 10月7日,美國萊斯大學的研究者發(fā)布消息,稱發(fā)現(xiàn)了六方氮化硼納米薄膜在超高溫下能夠保護材料防止其氧化。六方氮化硼(HBN)素有"白色石墨烯"之稱,當多層HBN薄膜聚合在一起時,防氧...
10月7日,美國萊斯大學的研究者發(fā)布消息,稱發(fā)現(xiàn)了六方氮化硼納米薄膜在超高溫條件下能夠保護材料防止其氧化。六方氮化硼(HBN)素有"白色石墨"之稱,當多層HBN薄膜聚合在一起時,防氧化和防生銹的溫度達到了1100℃,此特性可應用在眾多工業(yè)領域。該研究由材料科學家Pulickel Ajayan 和Jun Lou主持,發(fā)表在雜志 Nature Communications上。
防氧化特性在工業(yè)制造中有著極其重要的經(jīng)濟意義;而只有幾個原子厚度的大片HBN通過化學氣相沉積法(CVD)就可以生產(chǎn)出來,應用前景和增值效益被研究者看好。開展該項目的賴斯大學實驗室是唯一能夠生產(chǎn)大規(guī)模應用產(chǎn)品的實驗室。
"超高溫防氧化特性為二維物質材料開拓了新的發(fā)展契機,"機械工程和材料科學系的副教授Jun Lou評價,"現(xiàn)在,業(yè)內(nèi)都在討論'白色石墨烯'在電子設備和光子器件中的應用;一旦實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn),其應用范圍將大大擴展"。
據(jù)Jun Lou介紹,HBN防氧化納米薄膜層可用于渦輪、噴氣發(fā)動機、石油勘探和水下作業(yè),以及條件惡劣的工作環(huán)境中;而尺寸小和重量輕的特點又使其性能增色不少。不過,Jun Lou說目前HBN在研磨和磨削方面的應用尚待進一步改善,厚度最優(yōu)化的HBN產(chǎn)品有待進一步研發(fā)。
HBN防氧化薄膜層還可以保護太陽能電池的零部件,是一種十分有用的結構性材料涂層。
目前,科學家利用化學氣相沉積法(CVD)制造出小片的HBN,這一技術在將來或將實現(xiàn)規(guī)模化大批量生產(chǎn)。研究者觀察到,生長在錫箔上的HBN在含氧量高的環(huán)境中能夠耐高溫,而且還超薄。"僅有幾十納米大小,這些HBN薄膜層非常省空間",Ajayan說。
該研究項目得到了美國聯(lián)邦政府陸軍研究辦公室、海軍研究辦公室、美國國家科學基金會、橡樹嶺國家實驗室和能源部的資金贊助。(編譯自"'White Graphene' halts rust in high temperatures, researchers say")