Cerâmica de nitreto de boro (BN) fabricada pela WINTRUSTEK

As cerâmicas de nitreto de boro (BN) estão entre as cerâmicas de nível técnico mais eficazes. Eles combinam propriedades excepcionais de resistência à temperatura, como altas condutividades térmicas, com alta rigidez dielétrica e inércia química excepcional para solucionar problemas em algumas das áreas de aplicação mais exigentes do mundo.

As cerâmicas de nitreto de boro são fabricadas por prensagem em altas temperaturas. Este método emprega temperaturas de até 2.000°C e pressões moderadas a substanciais para induzir a sinterização de pós de BN bruto em um bloco grande e compacto conhecido como tarugo. Esses tarugos de nitreto de boro podem ser facilmente usinados e acabados em componentes suaves e de geometria complexa. A fácil usinabilidade sem o incômodo de queima verde, retificação e vitrificação permite prototipagem rápida, modificações de projeto e ciclos de qualificação em uma variedade de aplicações avançadas de engenharia.

A engenharia de câmara de plasma é um desses usos da cerâmica de nitreto de boro. A resistência do BN ao sputtering e a baixa propensão para a geração de íons secundários, mesmo na presença de fortes campos eletromagnéticos, o distinguem de outras cerâmicas avançadas em ambientes de plasma. A resistência ao sputtering contribui para a durabilidade dos componentes, enquanto a baixa geração de íons secundários ajuda a preservar a integridade do ambiente do plasma. Ele tem sido usado como um isolante avançado em uma variedade de processos de revestimento de película fina, incluindo deposição de vapor físico aprimorada por plasma (PVD).

Deposição física de vapor é um termo para uma ampla gama de técnicas de revestimento de película fina que são feitas no vácuo e são usadas para alterar a superfície de diferentes materiais. As pessoas geralmente usam deposição por pulverização catódica e revestimento PVD para fazer e colocar material alvo na superfície de um substrato ao fabricar dispositivos optoeletrônicos, peças automotivas e aeroespaciais precisas e outras coisas. A pulverização catódica é um processo único no qual o plasma é usado para continuar atingindo um material alvo e forçar as partículas para fora dele. As cerâmicas de nitreto de boro são comumente usadas para confinar arcos de plasma em câmaras de pulverização catódica no material alvo e para evitar a erosão dos componentes integrais da câmara.

A cerâmica de nitreto de boro também foi usada para fazer com que os propulsores satélites de efeito Hall funcionem melhor e durem mais.

Os propulsores de efeito Hall movem satélites em órbita e sondas no espaço profundo com a ajuda de plasma. Este plasma é feito quando um canal de cerâmica de alto desempenho é usado para ionizar o gás propulsor à medida que se move através de um forte campo magnético radial. Um campo elétrico é usado para acelerar o plasma e movê-lo através de um canal de descarga. O plasma pode deixar o canal a velocidades de dezenas de milhares de quilômetros por hora. A erosão por plasma tende a quebrar os canais de descarga de cerâmica muito rapidamente, o que é um problema para esta tecnologia avançada. A cerâmica de nitreto de boro foi utilizada com sucesso para aumentar a vida útil dos propulsores de plasma de efeito hall sem comprometer sua eficiência de ionização ou capacidades de propulsão.