氮化硼 (BN) 陶瓷是最有效的工業級陶瓷之一。它們結合了卓越的耐溫特性,例如高導熱性、高介電強度和卓越的化學惰性,以解決世界上一些要求最苛刻的應用領域中的問題。
氮化硼陶瓷是通過高溫壓制製造的。該方法採用高達 2000°C 的溫度和中等到相當大的壓力,以將 BN 原料粉末燒結成稱為坯料的大而緻密塊。這些氮化硼坯料可以毫不費力地加工和精加工成光滑、複雜幾何形狀的部件。易於加工,無需生坯燒製、打磨和上釉,可在各種高級工程應用中實現快速原型製作、設計修改和鑑定週期。
等離子室工程就是氮化硼陶瓷的一種此類用途。 BN 的抗濺射性和二次離子產生的低傾向,即使在強電磁場存在下,也使它有別於等離子環境中的其他高級陶瓷。抗濺射有助於組件的耐用性,而低二次離子產生有助於保持等離子體環境的完整性。它已被用作各種薄膜塗層工藝中的高級絕緣體,包括等離子增強物理氣相沉積 (PVD)。
物理氣相沉積是在真空中進行的各種薄膜塗層技術的一個術語,用於改變不同材料的表面。人們在製作光電器件、精密汽車和航空航天零件等時,經常使用濺射沉積和PVD鍍膜來製作靶材並將其置於基板表面。濺射是一種獨特的工藝,其中等離子體用於不斷撞擊目標材料並迫使顆粒脫離目標材料。氮化硼陶瓷通常用於將濺射室中的等離子弧限制在靶材上,並防止整體室部件腐蝕。
氮化硼陶瓷也被用於使衛星霍爾效應推進器工作得更好、壽命更長。
霍爾效應推進器在等離子體的幫助下在軌道上移動衛星並在深空探測。當推進劑氣體在強徑向磁場中移動時,使用高性能陶瓷通道電離推進劑氣體時會產生這種等離子體。電場用於加速等離子體並將其移動通過放電通道。等離子體可以以每小時數万英里的速度離開通道。等離子腐蝕往往會過快地破壞陶瓷放電通道,這是這項先進技術的一個問題。氮化硼陶瓷已成功用於延長霍爾效應等離子體推進器的使用壽命,而不會影響其電離效率或推進能力。