Des scientifiques de l’Université polytechnique de Tomsk (TPU) ont développé une méthode unique pour produire du carbure de tungstène et d’autres matériaux super durs sans utiliser de vide. Selon les auteurs de l’étude, la méthode est beaucoup plus simple et plus fiable que ses analogues, et permet également d’utiliser des déchets contenant des matières similaires comme matières premières.
Le carbure de tungstène est un matériau très dur largement utilisé pour fabriquer des outils de forage et d’autres pièces résistantes à l’usure.
Selon les scientifiques du TPU, les possibilités d’utiliser le carbure de tungstène comme catalyseur pour produire de l’hydrogène à partir de l’eau ont été activement étudiées ces dernières années. Le platine, le palladium et un certain nombre d’autres métaux coûteux sont toujours considérés comme les meilleurs catalyseurs, mais, selon les scientifiques, ils peuvent être remplacés par des nanopoudres de carbure de tungstène relativement peu coûteuses.
Les scientifiques du TPU ont réussi à créer une nouvelle méthode d’arc électrique pour synthétiser la nanopoudre de carbure de tungstène. Selon les auteurs de l’étude, la méthode peut considérablement améliorer la technologie de production: le nouveau système est plus simple, moins cher et plus compact, ainsi que plus économique et plus fiable que ses analogues.«En utilisant des électrodes en graphite de forme spéciale lors de la génération de plasma à arc électrique, nous avons réussi à former un milieu gazeux auto-isolant autonome sans utiliser de chambre à vide. Cela facilite grandement le processus et réduit plusieurs fois les coûts énergétiques », a déclaré Alexander Pak, chercheur au centre de recherche Ecoenergy 4.0 de TPU.
Un autre avantage de la nouvelle méthode est la possibilité d’utiliser des forets usés, des pièces de coupe usagées et d’autres déchets contenant du carbure de tungstène comme matières premières pour la synthèse, ont souligné les scientifiques.
Selon eux, cette technologie n’a pas d’analogues directs comparables en efficacité et en économie. Les auteurs de l’étude ont expliqué que la nouvelle méthode peut également être utilisée pour synthétiser et traiter efficacement d’autres matériaux réfractaires ultra-durs, tels que le carbure de titane, le carbure de silicium ou le carbure de bore.
À l’avenir, l’équipe de recherche TPU souhaite optimiser la technologie pour une mise en œuvre pratique, ainsi qu’élargir la liste des déchets pouvant être recyclés avec la nouvelle méthode. La recherche a été menée dans le cadre du projet de la Russian Science Foundation 19-79-00086. Les résultats de l’étude ont été publiés dans l’International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.
