Creuset en céramique de Béryllia BeO sur mesure

Ces dernières années, en raison de recherches concurrentielles menées au Japon, aux États-Unis et en Europe, la technologie des matériaux céramiques s'est développée rapidement. En tant que nouveau type de matériau structurel pouvant s'adapter à divers environnements, les céramiques sont entrées dans une phase d'application pratique.

Les propriétés du creuset en céramique d'oxyde de béryllium peuvent être divisées en propriétés thermiques, électriques, nucléaires, mécaniques et chimiques. Dans l'industrie électronique, les paramètres couramment utilisés pour évaluer les performances des céramiques à base d'oxyde de béryllium incluent la densité apparente, l'étanchéité, la perméabilité aux liquides, la résistance à la flexion, la résistance au choc thermique, le coefficient de dilatation linéaire, la conductivité thermique, la constante diélectrique, la résistivité volumique, la rigidité diélectrique et la résistance aux conditions chimiques acides et alcalines.

Les creusets en céramique d'oxyde de béryllium sont un type de matériau céramique structural haute performance, caractérisé par une conductivité thermique élevée, un point de fusion élevé, une grande résistance, une excellente isolation, une stabilité chimique et thermique élevée, une faible constante diélectrique, de faibles pertes diélectriques et une bonne adaptabilité aux procédés. Ils sont largement utilisés dans des domaines tels que la métallurgie spéciale, l'électronique sous vide, la technologie nucléaire, la microélectronique et l'optoélectronique.

Propriétés thermiques des creusets en céramique BeO : Dans les conducteurs, la conductivité thermique est principalement déterminée par les électrons libres.

Les conducteurs ont généralement une conductivité thermique élevée mais de mauvaises propriétés isolantes.

Pour la plupart des céramiques, la conductivité thermique dépend principalement des vibrations thermiques des atomes, ions ou molécules, ce qui entraîne une mauvaise conduction de la chaleur mais de bonnes propriétés d'isolation. Seuls des matériaux comme les creusets en céramique d'oxyde de béryllium (BeO) conduisent la chaleur par phonons, ce qui leur permet d'associer une forte conductivité thermique et d'excellentes propriétés d'isolation.

La conductivité thermique du creuset en céramique de BeO est la plus élevée parmi tous les matériaux céramiques pratiques, étant 6 à 7 fois supérieure à celle de l'Al2O3 dense et 3 fois supérieure à celle du MgO. Pour les céramiques à base de BeO ayant une pureté supérieure à 99 % et une densité au-dessus de 99 %, la conductivité thermique à température ambiante peut atteindre 310 W/(m·K).
Généralement, la conductivité thermique des céramiques à base de BeO dépend principalement de la pureté et de la densité du matériau : plus la pureté et la densité sont élevées, meilleure est la conductivité thermique.
Par rapport aux céramiques à base d'alumine, les creusets en céramique d'oxyde de béryllium possèdent une conductivité thermique plus élevée, ce qui permet d'évacuer efficacement et rapidement la chaleur générée dans les dispositifs haute puissance. Cela permet aux dispositifs de supporter une puissance de sortie en onde continue plus élevée, garantissant ainsi leur stabilité et leur fiabilité. Par conséquent, ils sont également largement utilisés dans les dispositifs électroniques sous vide haute puissance à large bande passante, tels que les fenêtres de transmission de puissance des tubes à onde progressive, les tiges de support et les collecteurs déprimés.

Applications étendues du creuset en oxyde de béryllium

L'oxyde de béryllium (BeO) est largement utilisé dans des domaines tels que l'aérospatiale, l'électronique de puissance, l'optoélectronique et l'industrie nucléaire. Il constitue notamment le matériau de prédilection pour les applications exigeant une forte conductivité thermique dans les dispositifs et circuits haute puissance.

La conductivité thermique élevée et la faible constante diélectrique sont les principales raisons pour lesquelles les céramiques à base de BeO sont largement utilisées dans le domaine électronique. Les creusets en céramique de BeO sont actuellement utilisés dans des boîtiers micro-ondes haute performance et haute puissance, des boîtiers de transistors électroniques haute fréquence, ainsi que dans des composants multi-puces à forte densité de circuit.

Les creusets en céramique de BeO sont également largement utilisés dans les dispositifs électroniques sous vide à large bande et haute puissance, tels que les fenêtres de transmission d'énergie, les tiges de support et les électrodes de collecteur déprimées dans les tubes à onde progressive (TWT). La faible constante diélectrique et les faibles pertes contribuent à d'excellentes caractéristiques d'adaptation sur une large bande passante et permettent également de réduire les pertes de puissance.

En tant que matériau réfractaire, la céramique de BeO peut être utilisée pour des tiges de support réfractaires dans les éléments chauffants, des écrans de protection, des revêtements de fours, des tubes de thermocouples, des cathodes supraconductrices, des substrats de chauffage thermique et des revêtements.

Les produits céramiques à base de BeO sont également classés comme matériaux réfractaires. Les creusets en BeO peuvent être utilisés pour fondre des métaux rares et précieux, notamment dans les situations nécessitant des métaux ou alliages de haute pureté. La température de fonctionnement de ces creusets peut atteindre 2000 °C. En raison de leur point de fusion élevé (environ 2550 °C), de leur grande stabilité chimique (résistance aux alcalis), de leur stabilité thermique et de leur pureté, les céramiques à base de BeO peuvent également être utilisées pour fondre de l'uranium et du plutonium.

En outre, ces creusets en BeO ont été utilisés avec succès pour produire des échantillons standards d'argent, d'or et de platine. La haute 'transparence' du BeO au rayonnement électromagnétique permet de faire fondre les métaux dans ces creusets par chauffage par induction.

Spécifications techniques