Borure d'aluminium-magnésium
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Un borure d'aluminium-magnésium, ou BAM, est un composé chimique de formule générique M1x M2y Xz B14−z, où M1 et M2 = Al, Mg, Li, Na ou Y, et X = Ti, C ou Si[1], généralement écrite AlMgB14 par simplification. Ces alliages sont des céramiques très résistantes à l'usure et qui présentent un coefficient de frottement particulièrement faible, atteignant 0,04 pour les composites AlMgB14–TiB2 non lubrifiés[2], et 0,02 en milieu lubrifié[3]. Leur structure cristalline appartient au système orthorhombique avec quatre unités B12 icosaédriques par maille élémentaire[4]. Leur coefficient de dilatation thermique est comparable à celui d'autres matériaux largement utilisés, comme l'acier et le béton.
Du borure d'aluminium-magnésium en poudre est produit industriellement en chauffant pendant quelques heures des mélanges de bore — non purifié et donc mêlé au magnésium — et d'aluminium en proportions proches de la stœchiométrie à une température de 900 à 1 500 °C. Les phases non désirées sont éliminées par dissolution dans l'acide chlorhydrique à chaud[4],[5]. La réaction est facilitée par traitement préalable du mélange au moulin à billes, ce qui rend le produit final plus homogène. Tous les traitements préparatoires doivent être menés sous atmosphère inerte sèche afin de prévenir l'oxydation des métaux en poudre[6],[7]. Les matériaux BAM contiennent généralement de petites quantités d'impuretés comme l'oxygène et le fer qui entrent dans la poudre au cours de sa préparation. Le fer, dont on pense qu'il provient essentiellement de débris d'usure dans le moulin à billes, faciliterait le frittage. Ils peuvent être alliés avec le silicium, le phosphore, le carbone, le diborure de titane TiB2, le nitrure d'aluminium AlN, le carbure de titane TiC et le nitrure de bore BN[7],[8].
Il est possible de déposer des couches de borure d'aluminium-magnésium par ablation laser pulsé (PLD) sur du silicium ou des métaux à partir d'une cible constituée de poudre en matériau BAM[2], tandis que les pièces massives sont obtenues par frittage de la poudre[8].
