(Phys.org)—Une équipe de chercheurs de Chine et de France a ajusté la dureté des métaux nanograinés en appliquant une électrodéposition et un recuit. Dans leur article publié dans la revue Science , l'équipe décrit leur technique et suggère certaines applications qui, selon eux, pourraient bénéficier de tels traitements métalliques.

Les métaux normaux ont tendance à devenir plus durs à mesure que la taille de leurs grains diminue (comme décrit par la relation Hall-Petch), mais il n'en va pas toujours de même pour certains métaux à nanograins, ils deviennent en fait plus mous. Dans les métaux normaux, une taille de grain plus petite augmente la résistance en raison des empilements entre les grains - les empilements agissent contre la dislocation, rendant plus difficile pour le métal de se plier ou de le casser. Mais lorsque la taille des grains est à l'échelle nanométrique (de 10 à 30 nm), les choses changent, car au lieu de carambolages, les grains peuvent parfois simplement bouger lorsqu'ils sont stressés. Cela signifie que certains métaux à nanograins peuvent devenir plus mous au fur et à mesure que la migration se produit. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont découvert un moyen de manipuler la migration des grains qui leur a permis d'ajuster la dureté d'un métal.

La nouvelle technique consistait à utiliser l'électrodéposition (en utilisant l'électricité pour réduire les métaux dissous pour former des revêtements) et le recuit (chauffage puis laisser refroidir lentement) un échantillon de nickel et de molybdène. Cela a poussé le molybdène dans les limites entre les grains de nickel, qui empêchait les grains de nickel de migrer sous contrainte. Le résultat était un métal nickel fabriqué avec des nanograins qui était beaucoup plus résistant que s'il avait été fabriqué par des moyens conventionnels.

Les chercheurs rapportent que plus les grains sont petits, mieux leur technique fonctionnait, ce qui leur a permis de créer plusieurs versions synthétisées de métaux à nanograins extraordinairement durs, dans certains cas aussi durs que la céramique. Ils pensent que leur technique pourrait conduire au développement de nouveaux métaux avec une dureté sans précédent ou des revêtements qui pourraient protéger d'autres matériaux plus mous ou plus sensibles. Ils notent que leur technique permet la création de métaux avec des degrés de dureté très variables en faisant varier la taille des grains et le degré d'utilisation de l'électrodéposition par rapport au recuit et s'il est synthétisé du tout, ce qui donne aux fabricants plus d'options lors de la conception de produits.

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