Bornitrid (BN) Keramik von WINTRUSTEK
Bor-Nitrid-Keramik (BN) gehört zu den effektivsten technischen Keramiken. Sie vereinen außergewöhnliche temperaturbeständige Eigenschaften wie hohe Wärmeleitfähigkeit mit hoher Durchschlagsfestigkeit und außergewöhnlicher chemischer Inertheit, um Probleme in einigen der anspruchsvollsten Anwendungsbereiche der Welt zu lösen.
Bornitridkeramiken werden durch Pressen bei hohen Temperaturen hergestellt. Dieses Verfahren verwendet Temperaturen von bis zu 2000°C und mäßige bis beträchtliche Drücke, um das Sintern von rohem BN-Pulver zu einem großen, kompakten Block, der als Barren bekannt ist, zu induzieren. Diese Bornitrid-Knüppel können mühelos bearbeitet und zu glatten Komponenten mit komplexer Geometrie verarbeitet werden. Die einfache Bearbeitbarkeit ohne mühsames Grünbrennen, Schleifen und Glasieren ermöglicht ein schnelles Prototyping, Designänderungen und Qualifizierungszyklen in einer Vielzahl fortschrittlicher technischer Anwendungen.
Die Plasmakammertechnik ist eine solche Verwendung von Bornitrid-Keramik. Die Beständigkeit von BN gegen Sputtern und die geringe Neigung zur Sekundärionenerzeugung, selbst in Gegenwart starker elektromagnetischer Felder, unterscheidet es von anderen Hochleistungskeramiken in Plasmaumgebungen. Die Beständigkeit gegen Sputtern trägt zur Haltbarkeit der Komponenten bei, während eine geringe Sekundärionenerzeugung dazu beiträgt, die Integrität der Plasmaumgebung zu bewahren. Es wurde als fortschrittlicher Isolator in einer Vielzahl von Dünnschichtbeschichtungsverfahren verwendet, einschließlich plasmaunterstützter physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD).
Physikalische Gasphasenabscheidung ist ein Begriff für eine Vielzahl von Dünnschichtbeschichtungstechniken, die im Vakuum durchgeführt werden und dazu dienen, die Oberfläche verschiedener Materialien zu verändern. Bei der Herstellung von optoelektronischen Geräten, präzisen Automobil- und Luft- und Raumfahrtteilen und anderen Dingen verwenden Menschen häufig Sputter-Abscheidung und PVD-Beschichtung, um Zielmaterial herzustellen und auf die Oberfläche eines Substrats aufzubringen. Sputtern ist ein einzigartiger Prozess, bei dem ein Plasma verwendet wird, um ein Zielmaterial zu treffen und Partikel daraus herauszudrücken. Bornitridkeramiken werden üblicherweise verwendet, um Plasmalichtbögen in Sputterkammern auf das Zielmaterial zu beschränken und um die Erosion integraler Kammerkomponenten zu verhindern.
Bor-Nitrid-Keramik wurde auch verwendet, um Satelliten-Hall-Effekt-Triebwerke besser funktionieren und länger halten zu lassen.
Hall-Effekt-Triebwerke bewegen mit Hilfe von Plasma Satelliten in die Umlaufbahn und Sonden in den Weltraum. Dieses Plasma entsteht, wenn ein Hochleistungs-Keramikkanal verwendet wird, um Treibgas zu ionisieren, während es sich durch ein starkes radiales Magnetfeld bewegt. Ein elektrisches Feld wird verwendet, um das Plasma zu beschleunigen und es durch einen Entladungskanal zu bewegen. Das Plasma könnte den Kanal mit Geschwindigkeiten von mehreren zehntausend Kilometern pro Stunde verlassen. Die Plasmaerosion neigt dazu, keramische Entladungskanäle zu schnell aufzubrechen, was ein Problem für diese fortschrittliche Technologie darstellt. Bornitrid-Keramiken wurden erfolgreich eingesetzt, um die Lebensdauer von Hall-Effekt-Plasma-Triebwerken zu verlängern, ohne ihre Ionisationseffizienz oder Antriebsfähigkeiten zu beeinträchtigen.
