
Nanostructuration : plus de finesse pour plus de dureté
Sylvie Le Floch et Thomas Gaudisson (équipe Energie), en collaboration avec des collègues de Paris et Limoges, ont publié un article intitulé "Transforming Nanocrystals into Superhard Boron Carbide Nanostructures" dans la revue ACS Nano. Cet article a fait l'objet d'une actualité de CNRS Chimie et CNRS Physique.
Le carbure de bore est un matériau combinant dureté, légèreté, résistance aux hautes températures. Mais il supporte mal les chocs. Pour optimiser ses propriétés mécaniques, les auteurs ont tout d’abord dû développer une méthode de synthèse de poudre nanométrique de B4C (<10 nm). Il était ensuite indispensable de réussir à densifier cette poudre pour former une céramique, tout en conservant la taille nanométrique des grains. Ceci a pu être réalisé grâce à un dispositif original de frittage par «Spark Plasma Sintering» sous très hautes pressions, développé avec les services d’électronique et mécanique de l’ILM, breveté et financé par le programme de prématuration du CNRS. La céramique nanostructurée obtenue présente une dureté supérieure à la limite de super-dureté (> 40 GPa) et une résistance très élevée aux chocs. Ce matériau pourrait trouver des applications dans l'aérospatiale, les outils de coupe, les protections balistiques ou le nucléaire.
