Keramikring

rohrförmigBornitridIsolation

Produktübersicht
Keramische Bauteile aus Bornitrid (hexagonal h‑BN) für Plasma-/Entladungs­kammern von Hall‑Effekt‑Triebwerken (HET). Entwickelt, um hohen Temperaturen und Plasmabombardement standzuhalten und gleichzeitig elektrische Isolierung sowie günstige Sekundärelektronen‑Emissionseigenschaften für stabilen Betrieb zu bieten.

Anwendungen und Vorteile
Die Plasmakammer ist der zentrale Bereich der Treibstoffionisation und ist thermisch und durch Ionenstöße stark belastet. h‑BN‑Qualitäten reduzieren Erosion und Kontamination, verbessern die Ionisationseffizienz und thermische Stabilität und tragen dazu bei, die Kammergeometrie über wiederholte Betriebszyklen zu erhalten. Verschiedene Qualitäten bieten Kompromisse zwischen Wärmeleitfähigkeit, mechanischer Festigkeit und elektrischer Resistivität zur Anpassung an unterschiedliche Triebwerkskonzepte.

Eigenschaften

• Hohe thermische Stabilität und Beständigkeit gegen Plasmabombardement
• Elektrische Isolierung mit kontrollierter Sekundärelektronen‑Emission je nach Spezifikation
• Chemische Trägheit in gängigen Treibstoffumgebungen (Xenon, Krypton)
• Glatte Oberfläche und gute Bearbeitbarkeit für präzise Kammergeometrien

Herstellung und Qualität
Die Materialien werden aus hochreinen Ausgangspulvern und mit fortschrittlichen Sin­terverfahren hergestellt, um eine gleichmäßige Mikrostruktur und reproduzierbare Leistung sicherzustellen. Jede Charge unterliegt thermischen, elektrischen und plasmarelevanten Prüfungen zur Erfüllung der Luft‑/Raumfahrtanforderungen. Maß­anfertigungen in Form und Abmessung sowie technischer Support für Integration und Leistungsoptimierung sind verfügbar.

Materialeigenschaften von Bornitrid (ausgewählte Qualitäten)

• UHB: Hauptzusammensetzung BN>99,7 %; Farbe: weiß; Dichte: 1,6 g/cm³; Biegefestigkeit (3‑Punkt): 18 MPa; Druckfestigkeit: 45 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 35 W/(m·K); Ausdehnungskoeffizient (20–1000°C): 1,5×10^-6/K; Max. Einsatztemp. (Atmosphäre / Inertgas / Hochvakuum langzeit): 900 / 2100 / 1800 °C; Raumtemperatur‑Widerstand: >10^14 Ω·cm; Typische Anwendung: Nitride‑Sintern.
• HB: BN>99 %; Farbe: weiß; Dichte: 2,0 g/cm³; Biegefestigkeit: 35 MPa; Druckfestigkeit: 85 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 40 W/(m·K); CTE: 1,8×10^-6/K; Max.Temp.: 900 / 2100 / 1800 °C; Widerstand: >10^14 Ω·cm; Anwendung: Hochtemperatur‑Öfen.
• BC: BN>97,5 %; Farbe: weiß; Dichte: 2,0–2,1 g/cm³; Biegefestigkeit: 35 MPa; Druckfestigkeit: 70 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 32 W/(m·K); CTE: 1,6×10^-6/K; Max.Temp.: 900 / 2100 / 1900 °C; Widerstand: >10^13 Ω·cm; Anwendung: Hochtemperatur‑Öfen.
• BMS: BN+SiO2; Farbe: weiß/graphit; Dichte: 2,2–2,3 g/cm³; Biegefestigkeit: 65 MPa; Druckfestigkeit: 145 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 35 W/(m·K); CTE: 2,0×10^-6/K; Max.Temp.: 900 / 1750 / 1750 °C; Widerstand: >10^3 Ω·cm; Anwendung: Pulvermetallurgie.
• BMA: BN+A2O3; Farbe: weiß/graphit; Dichte: 2,25–2,35 g/cm³; Biegefestigkeit: 65 MPa; Druckfestigkeit: 145 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 35 W/(m·K); CTE: 2,0×10^-6/K; Max.Temp.: 900 / 1750 / 1750 °C; Widerstand: >10^3 Ω·cm; Anwendung: Hochtemperatur‑Öfen.
• BSC: BN+SiC; Farbe: grünlich‑grau; Dichte: 2,4–2,5 g/cm³; Biegefestigkeit: 80 MPa; Druckfestigkeit: 175 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 45 W/(m·K); CTE: 2,8×10^-6/K; Max.Temp.: 900 / 1800 / 1800 °C; Widerstand: >10^2 Ω·cm; Anwendung: Pulvermetallurgie.
• BMZ: BN+ZrO2; Farbe: weiß/graphit; Dichte: 2,8–2,9 g/cm³; Biegefestigkeit: 90 MPa; Druckfestigkeit: 220 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 30 W/(m·K); CTE: 3,5×10^-6/K; Max.Temp.: 900 / 1800 / 1800 °C; Widerstand: >10^12 Ω·cm; Anwendung: Metallgießen.
• BAN: BN+AlN; Farbe: grünlich‑grau; Dichte: 2,8–2,9 g/cm³; Biegefestigkeit: 90 MPa; Druckfestigkeit: 220 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 85 W/(m·K); CTE: 2,8×10^-6/K; Max.Temp.: 900 / 1750 / 1750 °C; Widerstand: >10^3 Ω·cm; Anwendung: Pulvermetallurgie.
• BSN: BN+Si3N4; Farbe: grau/schwarz; Dichte: 2,2–2,3 g/cm³; Biegefestigkeit: / ; Druckfestigkeit: 400–500 MPa; Wärmeleitfähigkeit: 20–22 W/(m·K); CTE: / ; Max.Temp.: 900 / 1750 / 1700 °C; Widerstand: / ; Anwendung: Metallgießen.

Technische Spezifikationen

• Material: hexagonales Bornitrid (h‑BN), verfügbar in mehreren Qualitäten (UHB, HB, BC, BMS, BMA, BSC, BMZ, BAN, BSN).
• Reinheit: bis BN > 99,7 % (UHB); andere Qualitäten mit gesteuerten Zuschlägen.
• Dichte: ~1,6–~2,9 g/cm³ je nach Qualität.
• Mechanische Festigkeit: Biegefestigkeit (3‑Punkt) ~18–90 MPa; Druckfestigkeit ~45–500 MPa je nach Qualität.
• Wärmeleitfähigkeit: ~20–85 W/(m·K); thermische Ausdehnung: ~1,5–3,5×10^-6/K (20–1000°C) für viele Qualitäten.
• Maximale Dauergebrauchstemperatur: typischerweise bis 900°C in Atmosphäre und deutlich höher (bis ~2100°C in Inertgas oder Hochvakuum) je nach Qualität.
• Elektrische Isolierung: sehr hohe Resistivität für hochreine Qualitäten (>10^12–10^14 Ω·cm).
• Herstellung: hochreine Pulver, fortschrittliche Sin­terprozesse, Chargenprüfung für thermische, elektrische und plasmarelevante Kompatibilität; kundenspezifische Geometrien und technischer Integrationssupport verfügbar.