Para ilmuwan menerapkan pendekatan sederhana untuk menumbuhkan film hBN pada permukaan baja dan paduan logam lain yang ada di mana-mana untuk “melapisi” baja dan dengan demikian meningkatkan kemampuannya. Kredit: Adam Malin/ORNL, Departemen Energi AS
Lapisan boron nitrida heksagonal pada paduan logam meningkatkan daya tahan, mengurangi gesekan, dan melindungi dari kondisi keras, membuka jalan bagi perbaikan pada panel surya, semikonduktordan komponen dirgantara.
Para peneliti menunjukkan bahwa baja tahan karat dan paduan logam lainnya yang dilapisi dengan boron nitrida heksagonal, atau hBN, menunjukkan kualitas antilengket atau gesekan rendah serta meningkatkan perlindungan jangka panjang terhadap korosi parah dan oksidasi suhu tinggi di udara.
Paduan logam — campuran dua logam atau lebih — diciptakan agar kuat, tahan lama, dan tahan terhadap korosi atau oksidasi. Dengan menambahkan lapisan, atau “pelindung”, untuk membuat material menjadi lebih keras, para ilmuwan dapat menyempurnakan produk yang sudah ada dan memungkinkan terciptanya produk baru yang inovatif.
Aplikasi Paduan Logam Lapis Baja
Misalnya, pelapisan baja dapat meningkatkan kemampuan panel surya dalam menghantarkan panas dan menahan faktor lingkungan. Selain itu, hal ini memungkinkan semikonduktor mempertahankan suhu pengoperasian yang tepat, dan bilah turbin dirgantara melindungi dari keausan, mengurangi gesekan, dan tahan terhadap kondisi panas.
Proses Pelapisan Inovatif
Lapisan hBN dihasilkan dari kombinasi boron padat dan sumber nitrogen molekuler menggunakan proses yang disebut deposisi uap kimia tekanan atmosfer.
“Teknik sintesis ini mengatasi masalah skalabilitas seperti biaya dan keamanan proses dalam aplikasi di mana aspek-aspek tersebut bermasalah,” kata Ivan Vlassiouk dari ORNL, yang memimpin penelitian. “Selain memberikan lapisan pelindung serbaguna untuk baja dan logam, menggunakan proses ini untuk mensintesis hBN lapisan tunggal dan multi untuk perangkat elektronik dan fotonik dua dimensi yang sedang berkembang dapat meningkatkan kinerjanya.”
Referensi: “Armor untuk Baja: Sintesis Mudah Film Boron Nitrida Heksagonal pada Berbagai Substrat” oleh Ivan Vlassiouk, Sergei Smirnov, Alexander Puretzky, Olugbenga Olunloyo, David B. Geohegan, Ondrej Dyck, Andrew R. Lupini, Raymond R. Unocic, Harry M . Meyer, Kai Xiao, Dayrl Briggs, Nickolay Lavrik, Jong Keum, Ercan Cakmak, Sumner B. Harris, Marti Checa, Liam Collins, John Lasseter, Reece Emery, John Rayle, Philip D. Rack, Yijing Stehle, Pavan Chaturvedi, Piran R .Kidambi, Gong Gu dan Ilia Ivanov, 20 Oktober 2023, Antarmuka Material Tingkat Lanjut.
DOI: 10.1002/admi.202300704
NewsRoom.id
