União de dois materiais superduros gera estrutura única e cristalina

Publicado em 17/05/2016

Uma nova técnica permite depositar diamante na superfície do nitreto de boro cúbico (c-BN), integrando os dois materiais superduros em uma única estrutura cristalina.

"Isto pode ser usado para criar dispositivos de alta potência, como os transformadores de estado sólido necessários para criar a próxima geração de redes de distribuição de energia inteligentes," disse Jay Narayan, da Universidade do Estados da Carolina do Norte, nos EUA. E também poderá ser usado para criar ferramentas de corte e usinagem de alta velocidade e equipamentos de perfuração em águas profundas.

"O diamante é duro, mas ele tende a oxidar, transformando-se em grafite, que é mais mole. Um revestimento de c-BN pode evitar a oxidação. O diamante também interage com o ferro, o que torna difícil usá-lo com ferramentas de aço. Mais uma vez, o c-BN pode resolver o problema," acrescentou Narayan.

A equipe é a mesma que recentemente anunciou uma técnica para produzir diamante a temperatura ambiente.

Nitreto de boro

O c-BN é uma forma de nitreto de boro que tem uma estrutura cristalina cúbica. Ele tem propriedades semelhantes às do diamante, como a dureza, mas possui várias vantagens, como uma bandgap adequada para uso em aparelhos elétricos de alta potência. O c-BN também pode ser dopado para criar camadas positiva e negativamente carregadas, o que significa que ele pode ser usado para a fabricação de transistores.

Para o uso em ferramentas, o c-BN forma uma camada de óxido estável sobre sua superfície quando exposto ao oxigênio, o que permite que ele não perca suas características mecânicas a altas temperaturas.

A equipe criou uma empresa para comercializar a tecnologia, considerando que o material já está pronto para uso prático. Recentemente, uma equipe chinesa desenvolveu uma técnica para criar um cristal híbrido de diamante e boro, mas que ainda está sendo aprimorada para produzir cristais de tamanho adequado para uso prático.

Fonte: CIMM