WINTRUSTEKin valmistama boorinitridi (BN) keramiikka
Boorinitridikeramiikka (BN) on yksi tehokkaimmista teknisistä keramiioista. Niissä yhdistyvät poikkeukselliset lämpöä kestävät ominaisuudet, kuten korkea lämmönjohtavuus, korkea dielektrinen lujuus ja poikkeuksellinen kemiallinen inertiteetti ratkaisemaan ongelmia joillakin maailman vaativimmista sovellusalueista.
Boorinitridikeramiikka valmistetaan puristamalla korkeissa lämpötiloissa. Tässä menetelmässä käytetään jopa 2000 °C lämpötiloja ja kohtalaisia tai merkittäviä paineita indusoimaan raaka-BN-jauheiden sintraus suureksi, kompaktiksi lohkoksi, joka tunnetaan aihiona. Nämä boorinitridiaihiot voidaan työstää vaivattomasti ja viimeistellä sileiksi, monimutkaisiksi geometrisiksi komponenteiksi. Helppo työstettävyys ilman vihreää polttoa, hiontaa ja lasitusta mahdollistaa nopean prototyyppien valmistuksen, suunnittelun muutokset ja pätevöintisyklit monissa kehittyneissä suunnittelusovelluksissa.
Plasmakammiosuunnittelu on yksi tällainen boorinitridikeramiikan käyttötapa. BN:n sputterointikestävyys ja alhainen taipumus toissijaiseen ionien muodostukseen, jopa voimakkaiden sähkömagneettisten kenttien läsnä ollessa, erottavat sen muista kehittyneistä keramiikasta plasmaympäristöissä. Sputteroinnin vastustuskyky edistää komponenttien kestävyyttä, kun taas alhainen sekundaari-ionien muodostuminen auttaa säilyttämään plasmaympäristön eheyden. Sitä on käytetty edistyneenä eristimenä useissa ohutkalvopinnoitusprosesseissa, mukaan lukien plasman tehostetussa fyysisessä höyrypinnoituksessa (PVD).
Fysikaalinen höyrypinnoitus on termi laajalle valikoimalle ohutkalvopinnoitustekniikoita, jotka tehdään tyhjiössä ja joita käytetään muuttamaan eri materiaalien pintaa. Ihmiset käyttävät usein sputterointia ja PVD-pinnoitetta kohdemateriaalin valmistamiseen ja sijoittamiseen substraatin pinnalle tehdessään optoelektronisia laitteita, tarkkoja auto- ja ilmailuosia ja muita asioita. Sputterointi on ainutlaatuinen prosessi, jossa plasmaa käytetään pitämään osuman kohteena olevaan materiaaliin ja pakottamaan hiukkaset ulos siitä. Boorinitridikeramiikkaa käytetään yleisesti sputterointikammioiden plasmakaarien rajoittamiseen kohdemateriaaliin ja kammion integroitujen komponenttien eroosion estämiseen.
Boorinitridikeramiikkaa on myös käytetty saamaan satelliittipotkurit toimimaan paremmin ja kestämään pidempään.
Hall-tehopotkurit liikuttavat satelliitteja kiertoradalla ja luotaavat syvässä avaruudessa plasman avulla. Tämä plasma valmistetaan, kun korkean suorituskyvyn keraamista kanavaa käytetään ponnekaasun ionisoimiseen sen liikkuessa voimakkaan säteittäisen magneettikentän läpi. Sähkökenttää käytetään plasman nopeuttamiseen ja sen siirtämiseen purkauskanavan läpi. Plasma voisi poistua kanavasta kymmenien tuhansien mailien tunnissa. Plasmaeroosiolla on taipumus hajottaa keraamiset purkauskanavat liian nopeasti, mikä on tämän edistyneen tekniikan ongelma. Boorinitridikeramiikkaa on käytetty menestyksekkäästi pidentämään Hall-tehosteplasmapotkurien käyttöikää vaarantamatta niiden ionisaatiotehokkuutta tai propulsiokykyä.
