Bór-nitrid (BN) kerámia, amelyet WINTRUSTEK készített
A bór-nitrid (BN) kerámiák a leghatékonyabb műszaki minőségű kerámiák közé tartoznak. Kivételes hőálló tulajdonságokat, például nagy hővezető képességet, nagy dielektromos szilárdsággal és kivételes kémiai tehetetlenséggel egyesítenek, hogy megoldják a problémákat a világ legigényesebb alkalmazási területein.
A bór-nitrid kerámiákat magas hőmérsékleten történő préseléssel állítják elő. Ez az eljárás 2000 °C-os hőmérsékletet és mérsékelt vagy jelentős nyomást alkalmaz a nyers BN-porok szinterezésére egy nagy, kompakt tömbbé, amelyet tuskóként ismerünk. Ezek a bór-nitrid tuskó könnyedén megmunkálható, és sima, összetett geometriájú alkatrészekké alakítható. Az egyszerű megmunkálhatóság a zöld égetéssel, köszörüléssel és üvegezéssel járó gondok nélkül gyors prototípuskészítést, tervezési módosításokat és minősítési ciklusokat tesz lehetővé számos fejlett mérnöki alkalmazásban.
A plazmakamra tervezés a bór-nitrid kerámiák egyik ilyen felhasználási módja. A BN porlasztással szembeni ellenállása és alacsony hajlama a másodlagos ionképződésre, még erős elektromágneses mezők jelenlétében is, megkülönbözteti a plazmakörnyezetben használt többi fejlett kerámiától. A porlasztással szembeni ellenállás hozzájárul az alkatrészek tartósságához, míg az alacsony másodlagos ionképződés segít megőrizni a plazmakörnyezet integritását. Fejlett szigetelőként használták számos vékonyréteg-bevonási folyamatban, beleértve a plazmával javított fizikai gőzleválasztást (PVD).
A fizikai gőzleválasztás a vékonyréteg-bevonási technikák széles skáláját jelenti, amelyeket vákuumban végeznek, és különböző anyagok felületének megváltoztatására használnak. Az emberek gyakran használnak porlasztásos leválasztást és PVD bevonatot, hogy célanyagot készítsenek és helyezzenek a hordozó felületére, amikor optoelektronikai eszközöket, precíz autóipari és repülőgép-alkatrészeket és egyéb dolgokat készítenek. A porlasztás egy egyedülálló folyamat, amelyben a plazmát arra használják, hogy folyamatosan eltalálják a célanyagot, és kikényszerítsék belőle a részecskéket. A bór-nitrid kerámiákat általában arra használják, hogy a porlasztókamrákban lévő plazmaíveket a célanyagra korlátozzák, és megakadályozzák az integrált kamraalkatrészek erózióját.
A bór-nitrid kerámiákat arra is használták, hogy a műholdas Hall-hatású tolómotorokat jobban működjenek és tovább tartsák.
A Hall-hatású tolómotorok plazma segítségével mozgatják a műholdakat a pályán, és szondázzák a mélyűrben. Ez a plazma akkor jön létre, amikor egy nagy teljesítményű kerámia csatornát használnak a hajtógáz ionizálására, amikor az erős radiális mágneses mezőn áthalad. Elektromos mezőt használnak a plazma felgyorsítására és a kisülési csatornán keresztül történő mozgatására. A plazma több tízezer mérföld per órás sebességgel hagyhatja el a csatornát. A plazmaerózió hajlamos túl gyorsan lebontani a kerámia kisülési csatornákat, ami ennek a fejlett technológiának a problémája. A bór-nitrid kerámiákat sikeresen alkalmazták a Hall-hatású plazma tolómotorok élettartamának meghosszabbítására anélkül, hogy az ionizációs hatékonyságuk vagy hajtóképességük veszélyeztetett volna.
