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Mar 03, 2024

Revêtements à numéro atomique élevé pour tissus

Langley Research Center, Hampton, VA Des chercheurs de la NASA ont développé une innovation pour favoriser l'adhésion et améliorer la durabilité des revêtements métalliques à numéro atomique élevé sur des revêtements riches en oxygène ou en hydroxyle.

Centre de recherche de Langley, Hampton, Virginie

Des chercheurs de la NASA ont développé une innovation pour favoriser l'adhésion et améliorer la durabilité des revêtements métalliques à numéro atomique élevé sur des surfaces riches en oxygène ou en hydroxyle. Cette nouvelle approche est utile pour construire des boucliers anti-radiations via la méthode de classification Z, le processus de superposition de matériaux métalliques avec différents numéros atomiques pour assurer la radioprotection des protons, des électrons et des rayons X.

Les matériaux à numéro atomique élevé, comme le tantale, ne se lient pas bien aux surfaces riches en oxygène et en hydroxyle, comme les fibres de verre. Ces métaux forment souvent des oxydes de surface lorsqu'ils sont appliqués en couches sur un tissu de verre, ce qui entraîne un écaillage du matériau à numéro atomique élevé du tissu lors de la découpe, du pliage et/ou de la manipulation.

Pour améliorer la durabilité du revêtement, cette technique applique d'abord un métal de numéro atomique inférieur comme couche d'arrimage avant d'appliquer la couche métallique de numéro atomique élevé. La couche d'arrimage réduit la formation d'oxyde entre le substrat et le matériau à numéro atomique élevé, favorisant ainsi l'adhésion.

Le titane a montré une forte adhésion avec différents métaux et est efficace pour réduire la formation d'oxyde lorsqu'il est lié par diffusion à lui-même ou à d'autres matériaux. Il s'est avéré efficace pour améliorer la durabilité lorsqu'il est pulvérisé thermiquement sur un tissu en fibre de verre comme couche d'arrimage pour une couche de tantale ultérieure (également appliquée par pulvérisation plasma RF). La couche de titane n'a qu'une épaisseur d'environ 1 mil mais entraîne une forte adhésion de la couche de tantale par liaison intermétallique ou par diffusion. Un procédé de projection thermique peut également être utilisé.

Cette technologie permet d'appliquer des revêtements de qualité Z sur des substrats moins coûteux et plus légers, tels que les tissus en fibre de verre, tout en conservant la durabilité et la flexibilité nécessaires à l'électronique des engins spatiaux, aux vêtements de protection contre les radiations et à d'autres applications.

La NASA recherche activement des titulaires de licence pour commercialiser cette technologie. Veuillez contacter le concierge des licences de la NASA à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer Javascript pour le visualiser. ou appelez au 202-358-7432 pour lancer des discussions sur les licences. Pour plus d'informations, visitez ici.

Cet article a été publié pour la première fois dans le numéro de novembre 2022 du magazine Tech Briefs.

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