不久前，橡樹嶺國家實驗室的研究人員現已推出一種非常簡單且可擴展的化學沉積方法，利用固體硼源（氧化硼、硼粉、碳化硼等）可將高質量六方氮化硼沉積到商業必需的鐵和鎳合金上，防止長時間的劇烈腐蝕和空氣中的高溫氧化，以及提供與特氟龍相當的潤滑效果。
論文地址：https://doi.org/10.1002/admi.202300704
在工業鋼鐵和合金上生長的hBN薄膜SEM圖
目前，六方氮化硼（hBN）已被廣泛用作新興電子器件的絕緣緩沖層或封裝層，但用于大面積涂層尤其是在金屬上大批量形成涂層卻極具挑戰。同時，工業金屬因腐蝕和退化的持續威脅，每年損失數萬億美元，亟需實現規模化的保護。
該技術利用氮氣對催化劑表面活化，消除了不利的氣相反應，生長的薄膜與之前報道hBN對腐蝕和氧化的保護非常有限正相反，證明了鋼在850℃的空氣中對10%濃度HCl的保護和抗氧化性。此外，還顯示了hBN涂層鋼的摩擦系數降低了一個數量級。
據介紹，這種CVD合成技術僅使用氮氣和硼，就在工業上首選的金屬鐵和鎳上實現了大面積六方氮化硼沉積。通過惰性前體的表面催化控制六方氮化硼的質量，解決了實際應用中防腐蝕、高溫屏蔽和降低摩擦方面的瓶頸。憑借卓越的可擴展性和瑣碎的安全考慮，完全可以期望涂料供應商能夠快速實現商業化。
編譯整理 YUXI
作者：粉體圈
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