Céramique au nitrure de bore (BN) fabriquée par WINTRUSTEK
Les céramiques en nitrure de bore (BN) font partie des céramiques de qualité technique les plus efficaces. Ils combinent des propriétés exceptionnelles de résistance à la température, telles que des conductivités thermiques élevées, avec une résistance diélectrique élevée et une inertie chimique exceptionnelle pour résoudre les problèmes dans certains des domaines d'application les plus exigeants au monde.
Les céramiques en nitrure de bore sont fabriquées par pressage à haute température. Cette méthode utilise des températures aussi élevées que 2000°C et des pressions modérées à substantielles pour induire le frittage de poudres brutes de BN en un grand bloc compact connu sous le nom de billette. Ces billettes en nitrure de bore peuvent être usinées et finies sans effort en composants lisses à géométrie complexe. L'usinabilité facile sans les tracas de la cuisson verte, du meulage et du glaçage permet un prototypage rapide, des modifications de conception et des cycles de qualification dans une variété d'applications d'ingénierie avancées.
L'ingénierie des chambres à plasma est l'une de ces utilisations de la céramique au nitrure de bore. La résistance du BN à la pulvérisation et sa faible propension à générer des ions secondaires, même en présence de champs électromagnétiques puissants, le distinguent des autres céramiques avancées dans les environnements plasma. La résistance à la pulvérisation contribue à la durabilité des composants, tandis que la faible génération d'ions secondaires aide à préserver l'intégrité de l'environnement plasma. Il a été utilisé comme isolant avancé dans une variété de processus de revêtement en couches minces, y compris le dépôt physique en phase vapeur (PVD) assisté par plasma.
Le dépôt physique en phase vapeur est un terme désignant une large gamme de techniques de revêtement en couche mince qui sont effectuées sous vide et sont utilisées pour modifier la surface de différents matériaux. Les gens utilisent souvent le dépôt par pulvérisation cathodique et le revêtement PVD pour fabriquer et placer un matériau cible sur la surface d'un substrat lors de la fabrication de dispositifs optoélectroniques, de pièces automobiles et aérospatiales précises, etc. La pulvérisation cathodique est un processus unique dans lequel le plasma est utilisé pour continuer à frapper un matériau cible et en expulser les particules. Les céramiques au nitrure de bore sont couramment utilisées pour confiner les arcs de plasma dans les chambres de pulvérisation sur le matériau cible et pour empêcher l'érosion des composants de la chambre intégrale.
Les céramiques en nitrure de bore ont également été utilisées pour améliorer le fonctionnement et la durée de vie des propulseurs à effet Hall des satellites.
Les propulseurs à effet Hall déplacent les satellites en orbite et les sondes dans l'espace lointain à l'aide de plasma. Ce plasma est créé lorsqu'un canal céramique haute performance est utilisé pour ioniser le gaz propulseur lorsqu'il se déplace dans un champ magnétique radial puissant. Un champ électrique est utilisé pour accélérer le plasma et le déplacer à travers un canal de décharge. Le plasma pourrait quitter le canal à des vitesses de l'ordre de dizaines de milliers de kilomètres à l'heure. L'érosion par plasma a tendance à briser trop rapidement les canaux de décharge en céramique, ce qui est un problème pour cette technologie de pointe. Les céramiques en nitrure de bore ont été utilisées avec succès pour augmenter la durée de vie des propulseurs à plasma à effet Hall sans compromettre leur efficacité d'ionisation ou leurs capacités de propulsion.
