TAILORED MATERIAL PROPERTIES USING INFRARED RADIATION AND INFRARED ABSORBENT COATINGS

A method of manufacturing a structural component having tailored material properties by applying an IR-absorbent coating to a substrate formed of a ferrous-based, aluminum-based, magnesium-based, or fiber reinforced composite material is provided. The coating is preferably formed of iron oxide (Fe304) decorated multiwall carbon nanotubes. Alternatively, the coating is wax-based or polymer-based and includes TriSilanollsooctylt POSS and additives. Different coating compositions may be applied to different zones of the substrate so that the emissivity coefficient varies along the substrate. The coated substrate is heated and formed between a pair of dies to achieve a complex shape or features. The IR-absorbent coating increases the infrared absorption rate during the heating step, which improves formability of the substrate. The iron oxide (Fe304) decorated multiwall carbon nanotubes can also be applied to an engine component to increase the thermal efficiency of the engine by reducing friction and enabling the use of lightweight materials. L'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant structurel ayant des propriétés de matériau adapté par application d'un revêtement absorbant IR sur un substrat à base de fer, d'aluminium, de magnésium ou à base de matériau composite renforcé par des fibres. Le revêtement est de préférence formé d'oxyde de fer (Fe304) décoré de nanotubes de carbone à parois multiples. Dans un autre mode de réalisation, le revêtement est à base de cire polymère ou à base de polymère, et comprend TriSilanollsooctylt POSS et des additifs. Différentes compositions de revêtement peuvent être appliquées à différentes zones du substrat de telle sorte que le coefficient d'émissivité varie le long du substrat. Le substrat revêtu est chauffé et formé entre une paire de matrices pour obtenir une forme ou des caractéristiques complexe(s). Le revêtement absorbant IR augmente le taux d'absorption infrarouge pendant l'étape de chauffage, ce qui améliore l'aptitude au formage du substrat. L'oxyde de fer (Fe304) décoré de nanotubes de carbone à multiples parois peut également être appliqué sur un composant de moteur afin d'augmenter le rendement thermique du moteur par réduction du frottement et permet d'utiliser des matériaux légers.