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Borcarbid-Ziel: speziell für PVD

Borcarbid-Keramiktargets sind Sputtertargets aus hochreinem Borcarbidpulver, das mittels fortschrittlicher Sinterverfahren speziell für physikalische Gasphasenabscheidungsprozesse (PVD) wie Magnetron-Sputtern hergestellt wird. Als Vertreter superharter Keramikwerkstoffe zeichnen sie sich durch extrem hohe Härte, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und signifikante Neutronenabsorption aus und sind daher unverzichtbar für Schlüsselanwendungen in der Nuklearindustrie, für ultraharte Schutzbeschichtungen und Präzisionswerkzeuge.

    Filmeigenschaften

    Borcarbid-Dünnschichten erreichen eine Härte von 30–40 GPa (ca. 3000–4000 HV) und zählen damit zu den härtesten bekannten Materialien. Dies verbessert die Verschleiß- und Kratzfestigkeit von Geräteoberflächen erheblich. Das Material weist eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren und Basen auf und behält insbesondere bei hohen Temperaturen seine gute chemische Inertheit. Borcarbid besitzt eine geringe Dichte (ca. 2,52 g/cm³), aber einen extrem hohen Elastizitätsmodul. Dadurch eignet es sich für leichte Schutzanwendungen, bei denen geringes Gewicht eine wichtige Rolle spielt.

    Hocheffiziente Sputterleistung

    Hochdichte Targets (≥ 98 % der theoretischen Dichte) werden durch Heißpressen (HP) oder heißisostatisches Pressen (HIP) hergestellt. Diese Verfahren reduzieren Partikelspritzer und Rissbildung während des Sputterprozesses. Obwohl die Leitfähigkeit relativ gering ist (wodurch Hochfrequenz-Sputtern erforderlich ist), ist das Verfahren ausgereift und liefert gleichmäßige Dünnschichten mit guter Haftung.

    Besondere funktionelle Eigenschaften

    Das Element Bor besitzt einen hohen Absorptionsquerschnitt für thermische Neutronen (600 Barn) und eignet sich daher ideal für Steuerstäbe in Kernreaktoren und als Abschirmmaterial. Mit einem Schmelzpunkt von bis zu 2450 °C behält es seine strukturelle Stabilität und Leistungsfähigkeit auch in Hochtemperaturumgebungen. Sein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient ermöglicht es ihm, drastischen Temperaturänderungen ohne Rissbildung standzuhalten.

    Beschreibung2

    Nuklearindustrie und Strahlenschutz

    Neutronenabsorbierende Schicht: Wird zur Beschichtung von Steuerstäben, Abschirmungskomponenten und anderen wichtigen Bauteilen von Kernreaktoren verwendet, um thermische Neutronen effektiv zu absorbieren und die nukleare Sicherheit zu gewährleisten.
    Schutzverkleidung: Bietet Neutronenschutzbeschichtungen für Lagerstätten für Kernbrennstoffe oder radioaktive Abfälle.

    Extrem harte und verschleißfeste Schutzbeschichtung

    Werkzeugbeschichtung: Die Beschichtung wird auf die Oberfläche von Schneidwerkzeugen, Bohrern und Formen (wie z. B. Ziehmatrizen) aufgebracht und verbessert deren Lebensdauer und Bearbeitungsgenauigkeit erheblich.
    Schutz wichtiger Bauteile: Wird in Triebwerkskomponenten, Gasturbinenschaufeln, Lagern usw. eingesetzt und bietet Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen sowie Korrosionsschutz.

    Sonderfunktionen und Forschungs- und Entwicklungsbereich

    Komponenten für Halbleiterprozesse: Werden zur Beschichtung von Verschleißteilen wie Düsen und Vorrichtungen in Halbleiterätzprozessen eingesetzt, wobei ihre Beständigkeit gegen Plasmaerosion und ihre geringe Verschmutzung genutzt werden.
    Thermoelektrische Materialien: Hochreines B₄C ist ein vielversprechendes thermoelektrisches Umwandlungsmaterial für hohe Temperaturen, das zur Energiegewinnung und für Sensoren eingesetzt werden kann.
    Spitzenforschung und -entwicklung: Forschung als Schlüsselelement in zukunftsweisenden Bereichen wie Quantentechnologie und superharten Verbundfolien.

    Beschreibung2