摘要 10月7日,美國萊斯大學的研究者發布消息,稱發現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布消息,稱發現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領域。該研究由材料科學家Pulickel Ajayan 和Jun Lou主持,發表在雜志 Nature Communications上。
防氧化特性在工業制造中有著極其重要的經濟意義;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大規模應用產品的實驗室。
"超高溫防氧化特性為二維物質材料開拓了新的發展契機,"機械工程和材料科學系的副教授Jun Lou評價,"現在,業內都在討論'白色石墨烯'在電子設備和光子器件中的應用;一旦實現規模化生產,其應用范圍將大大擴展"。
據Jun Lou介紹,HBN防氧化納米薄膜層可用于渦輪、噴氣發動機、石油勘探和水下作業,以及條件惡劣的工作環境中;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,厚度最優化的HBN產品有待進一步研發。
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規模化大批量生產。研究者觀察到,生長在錫箔上的HBN在含氧量高的環境中能夠耐高溫,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")