摘要 10月7日,美国莱斯大学的研究者发布消息,称发现了六方氮化硼纳米薄膜在超高温下能够保护材料防止其氧化。六方氮化硼(HBN)素有"白色石墨烯"之称,当多层HBN薄膜聚合在一起时,防氧...
10月7日,美国莱斯大学的研究者发布消息,称发现了六方氮化硼纳米薄膜在超高温条件下能够保护材料防止其氧化。六方氮化硼(HBN)素有"白色石墨"之称,当多层HBN薄膜聚合在一起时,防氧化和防生锈的温度达到了1100℃,此特性可应用在众多工业领域。该研究由材料科学家Pulickel Ajayan 和Jun Lou主持,发表在杂志 Nature Communications上。
防氧化特性在工业制造中有着极其重要的经济意义;而只有几个原子厚度的大片HBN通过化学气相沉积法(CVD)就可以生产出来,应用前景和增值效益被研究者看好。开展该项目的赖斯大学实验室是唯一能够生产大规模应用产品的实验室。
"超高温防氧化特性为二维物质材料开拓了新的发展契机,"机械工程和材料科学系的副教授Jun Lou评价,"现在,业内都在讨论'白色石墨烯'在电子设备和光子器件中的应用;一旦实现规模化生产,其应用范围将大大扩展"。
据Jun Lou介绍,HBN防氧化纳米薄膜层可用于涡轮、喷气发动机、石油勘探和水下作业,以及条件恶劣的工作环境中;而尺寸小和重量轻的特点又使其性能增色不少。不过,Jun Lou说目前HBN在研磨和磨削方面的应用尚待进一步改善,厚度最优化的HBN产品有待进一步研发。
HBN防氧化薄膜层还可以保护太阳能电池的零部件,是一种十分有用的结构性材料涂层。
目前,科学家利用化学气相沉积法(CVD)制造出小片的HBN,这一技术在将来或将实现规模化大批量生产。研究者观察到,生长在锡箔上的HBN在含氧量高的环境中能够耐高温,而且还超薄。"仅有几十纳米大小,这些HBN薄膜层非常省空间",Ajayan说。
该研究项目得到了美国联邦政府陆军研究办公室、海军研究办公室、美国国家科学基金会、橡树岭国家实验室和能源部的资金赞助。(编译自"'White Graphene' halts rust in high temperatures, researchers say")