Ceramica al nitruro di boro (BN) prodotta da WINTRUSTEK
Le ceramiche al nitruro di boro (BN) sono tra le ceramiche tecniche più efficaci. Combinano eccezionali proprietà di resistenza alla temperatura, come elevate conducibilità termiche, elevata rigidità dielettrica ed eccezionale inerzia chimica per risolvere i problemi in alcune delle aree di applicazione più esigenti del mondo.
Le ceramiche al nitruro di boro vengono prodotte mediante pressatura ad alte temperature. Questo metodo impiega temperature fino a 2000°C e pressioni da moderate a sostanziali per indurre la sinterizzazione di polveri BN grezze in un blocco grande e compatto noto come billetta. Queste billette in nitruro di boro possono essere facilmente lavorate e rifinite in componenti lisci e dalla geometria complessa. La facile lavorabilità senza il fastidio di cottura a verde, rettifica e smaltatura consente una rapida prototipazione, modifiche di progettazione e cicli di qualificazione in una varietà di applicazioni di ingegneria avanzata.
L'ingegneria delle camere al plasma è uno di questi usi della ceramica al nitruro di boro. La resistenza di BN allo sputtering e la bassa propensione alla generazione di ioni secondari, anche in presenza di forti campi elettromagnetici, la distinguono da altre ceramiche avanzate in ambienti al plasma. La resistenza allo sputtering contribuisce alla durata dei componenti, mentre la bassa generazione di ioni secondari aiuta a preservare l'integrità dell'ambiente del plasma. È stato utilizzato come isolante avanzato in una varietà di processi di rivestimento a film sottile, tra cui la deposizione fisica da vapore potenziata dal plasma (PVD).
La deposizione fisica da vapore è un termine per un'ampia gamma di tecniche di rivestimento a film sottile che vengono eseguite sotto vuoto e vengono utilizzate per modificare la superficie di diversi materiali. Le persone usano spesso la deposizione per sputtering e il rivestimento PVD per creare e posizionare il materiale target sulla superficie di un substrato quando si realizzano dispositivi optoelettronici, parti automobilistiche e aerospaziali precise e altre cose. Lo sputtering è un processo unico in cui il plasma viene utilizzato per continuare a colpire un materiale bersaglio e costringere le particelle a uscire da esso. Le ceramiche al nitruro di boro sono comunemente utilizzate per confinare gli archi al plasma nelle camere di sputtering sul materiale target e per prevenire l'erosione dei componenti integrali della camera.
Le ceramiche a base di nitruro di boro sono state utilizzate anche per far funzionare meglio e durare più a lungo i propulsori satellitari a effetto Hall.
I propulsori ad effetto Hall muovono i satelliti in orbita e le sonde nello spazio profondo con l'aiuto del plasma. Questo plasma viene prodotto quando un canale ceramico ad alte prestazioni viene utilizzato per ionizzare il gas propellente mentre si muove attraverso un forte campo magnetico radiale. Un campo elettrico viene utilizzato per accelerare il plasma e spostarlo attraverso un canale di scarica. Il plasma potrebbe lasciare il canale a velocità di decine di migliaia di miglia all'ora. L'erosione al plasma tende ad abbattere troppo rapidamente i canali di scarico in ceramica, il che rappresenta un problema per questa tecnologia avanzata. Le ceramiche al nitruro di boro sono state utilizzate con successo per aumentare la durata dei propulsori al plasma ad effetto hall senza comprometterne l'efficienza di ionizzazione o le capacità di propulsione.
