Персонализирана берилова керамична чиния BeO, тигел от овксид на берилий

През последните години, поради конкуриращи се изследвания в Япония, Съединените щати и Европа, технологията на керамичните материали се развива бързо. Като нов тип структурен материал, който може да се адаптира към различни среди, керамичните материали влязоха в етапа на практическо приложение.

Свойствата на керамичния тигел от окиcид на берилий могат да се разделят на топлинни, електрически, ядрени, механични и химични свойства. В електронната промишленост често използваните параметри за оценка на производителността на керамиката от окиcид на берилий включват плътност на обема, непроницаемост, проницаемост за течности, якост при огъване, устойчивост на топлинен удар, коефициент на линейно разширение, топлопроводност, диелектрична константа, специфично обемно съпротивление, якост при пробив и устойчивост към киселинни и алкални химични условия.

Тигли от керамика на берилов оксид са вид високоефективни структурни керамични материали, характеризиращи се с висока топлопроводност, висока точка на топене, висока якост, отлична изолация, висока химическа и термична устойчивост, нисък диелектричен коефициент, ниски диелектрични загуби и добра технологична приспособимост. Те намират широко приложение в области като специална металургия, вакуумна електроника, ядрена технология, микроелектроника и оптоелектроника.

Топлинни свойства на тигли от BeO керамика: При проводниците топлопроводността се определя предимно от свободните електрони.

Проводниците обикновено имат висока топлопроводност, но слаби изолационни свойства.

За повечето керамични материали топлопроводността зависи основно от топлинните трептения на атоми, йони или молекули, което води до слаба топлопроводност, но добра изолация. Само материали като керамика от берилов оксид (BeO) предават топлина чрез фонони, което им позволява да притежават както висока топлопроводност, така и високи изолационни свойства.

Топлопроводността на керамичния тигел от BeO е най-високата сред всички практически керамични материали, като е 6 до 7 пъти по-голяма от тази на плътен Al2O3 и 3 пъти по-голяма от тази на MgO. При BeO керамика с чистота над 99% и плътност над 99%, топлопроводността при стайна температура може да достигне 310 W/(m·K).
Обикновено топлопроводността на BeO керамиката зависи основно от чистотата и плътността на материала – колкото по-висока е чистотата и плътността, толкова по-добра е топлопроводността.
В сравнение с алуминиевите керамики, тиглите от оксид на берилий имат по-висока топлопроводност, което позволява ефективно и навременно отвеждане на топлината, генерирана в уреди с висока мощност. Това позволява на уредите да издържат по-висока непрекъсната изходна мощност, осигурявайки по този начин тяхната стабилност и надеждност. Поради това те се използват широко и в широколентови електронни вакуумни уреди с висока мощност, като прозорци за предаване на мощност в бягащи вълнови тръби, опорни пръти и потиснати колектори.

Широко разпространени приложения на тигел от оксид на берилий

Оксидът на берилий (BeO) намира широко приложение в области като аерокосмическата промишленост, силова електроника, оптоелектроника и ядрената индустрия. Той е особено предпочитан материал за приложения, изискващи висока топлопроводност в устройства и вериги с висока мощност.

Високата топлопроводност и ниската диелектрична константа са основните причини, поради които керамиките от BeO се използват широко в електрониката. Тигани от BeO керамика в момента се използват в пакети за високопроизводителни микровълнови устройства с голяма мощност, пакети за високочестотни електронни транзистори и многокристални компоненти с висока плътност на веригата.

Тиганите от BeO керамика също се използват широко в широколентови вакуумни електронни устройства с висока мощност, като прозорци за предаване на енергия, опорни пръти и електроди на понижени колектори в бягащи вълнови тръби (TWTs). Ниската диелектрична константа и малките загуби допринасят за отличните характеристики за широколентово съгласуване и помагат за намаляване на загубите на мощност.

Като огнеупорен материал, BeO керамиката може да се използва за огнеупорни опорни пръти в нагревателни елементи, защитни щитове, футеровки на пещи, тръби за термопара, свръхпроводящи катоди, подложки за топлинно нагряване и покрития.

Продуктите от BeO керамика също се класифицират като огнеупорни материали. Тигли от BeO могат да се използват за стопяване на редки и скъпоценни метали, особено в ситуации, изискващи високочисти метали или сплави. Работната температура на тези тигли може да достигне 2000°C. Поради високата точка на стопяване (около 2550°C), високата химическа стабилност (устойчивост към алкални вещества), топлинна стабилност и чистота, керамиката от BeO може също да се използва за стопяване на уран и плутоний.

Освен това, тези тигли от BeO са били успешно използвани за производството на стандартни проби от сребро, злато и платина. Високата 'прозрачност' на BeO към електромагнитно лъчение позволява металите в тези тигли да се стопяват чрез индукционно нагряване.

Технически спецификации