કસ્ટમાઇઝ બેરિલિયા સેરામિક BeO પૉટ બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ ક્રૂસિબલ

છેલ્લા કેટલાક વર્ષોમાં, જાપાન, સંયુક્ત રાજ્ય અને યુરોપમાં સ્પર્ધાત્મક સંશોધનને કારણે સેરામિક સામગ્રી ટેકનોલોજીમાં ઝડપી પ્રગતિ થઈ છે. વિવિધ પર્યાવરણોને અનુકૂળ થઈ શકતી નવા પ્રકારની રચનાત્મક સામગ્રી તરીકે, સેરામિક સામગ્રીઓ વ્યવહારિક ઉપયોગના તબક્કામાં પ્રવેશી ચૂકી છે.

બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ સેરામિક્સ ક્રૂસિબલના ગુણધર્મોને ઉષ્મા, વિદ્યુત, ન્યુક્લિયર, યાંત્રિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં વિભાજિત કરી શકાય. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં, બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ સેરામિક્સના પ્રદર્શનને મૂલવવા માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા પરિમાણોમાં બલ્ક ઘનતા, હવારોધકતા, પ્રવાહી પારગમ્યતા, વળણ તાકાત, ઉષ્મા આઘાત પ્રતિકાર, રેખીય પ્રસરણનો ગુણાંક, ઉષ્માવાહકતા, ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક, કદ અવરોધકતા, ભંગ પાડવાની તાકાત અને ઍસિડિક અને આલ્કલાઇન રાસાયણિક પરિસ્થિતિઓ સામેનો પ્રતિકાર શામેલ છે.

બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ સેરામિક્સ ક્રૂસિબલ એ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતી રચનાત્મક સેરામિક સામગ્રીનો પ્રકાર છે, જે ઉચ્ચ ઉષ્મા વહન, ઉચ્ચ ગલનબિંદુ, ઉચ્ચ મજબૂતાઈ, ઉત્કૃષ્ટ વિદ્યુત અવરોધન, ઉચ્ચ રાસાયણિક અને ઉષ્મા સ્થિરતા, ઓછુ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક, ઓછુ ડાયઇલેક્ટ્રિક નુકસાન અને સારી પ્રક્રિયા અનુકૂળતા દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ ખાસ ધાતુકર્મ, શૂન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, પરમાણુ ટેકનોલોજી, માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઑપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે.

BeO સેરામિક્સ ક્રૂસિબલના ઉષ્મા ગુણધર્મો: વાહકોમાં, ઉષ્મા વહન મુખ્યત્વે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન્સ દ્વારા નક્કી થાય છે.

વાહકો સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ ઉષ્મા વહન ધરાવે છે પરંતુ અવરોધન ગુણધર્મો ખરાબ હોય છે.

મોટાભાગની સેરામિક્સ માટે, ઉષ્મા વહન મુખ્યત્વે પરમાણુઓ, આયનો અથવા અણુઓના ઉષ્મા કંપનો પર આધારિત હોય છે, જેના પરિણામે ઉષ્મા વહન ખરાબ હોય છે પરંતુ સારું અવરોધન હોય છે. ફક્ત બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ (BeO) સેરામિક્સ ક્રૂસિબલ જેવી સામગ્રીઓ ફોનોન્સ દ્વારા ઉષ્માનું વહન કરે છે, જેના કારણે તેમની પાસે ઉચ્ચ ઉષ્મા વહન અને ઉચ્ચ અવરોધન ગુણધર્મો બંને હોય છે.

BeO સિરેમિક ક્રૂસિબલની ઉષ્મા વાહકતા તમામ વ્યવહારિક સિરેમિક સામગ્રીમાં સૌથી વધુ છે, જે ઘન Al2O3 કરતાં 6 થી 7 ગણી અને MgO કરતાં 3 ગણી છે. 99% કરતાં વધુ શુદ્ધતા અને 99% કરતાં વધુ ઘનતા ધરાવતી BeO સિરેમિક્સ માટે, ઓરડાના તાપમાને ઉષ્મા વાહકતા 310 W/(m·K) સુધી પહોંચી શકે છે.
સામાન્ય રીતે, BeO સિરેમિક્સની ઉષ્મા વાહકતા મુખ્યત્વે સામગ્રીની શુદ્ધતા અને ઘનતા પર આધારિત હોય છે—જેમ વધુ શુદ્ધતા અને ઘનતા, તેમ ઉષ્મા વાહકતા વધુ સારી.
એલ્યુમિના સેરામિક્સની સરખામણીએ, બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ સેરામિક્સના ક્રૂસિબલમાં ઊંચી ઉષ્મા વાહકતા હોય છે, જે ઉચ્ચ-પાવર ઉપકરણોમાં ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માને કાર્યક્ષમ અને સમયસર દૂર કરવાની મંજૂરી આપે છે. આના કારણે ઉપકરણો ઊંચી ચાલુ તરંગ આઉટપુટ પાવર સહન કરી શકે છે, જેથી તેમની સ્થિરતા અને વિશ્વસનીયતા જાળવી રાખવામાં આવે છે. તેથી, તેઓ ટ્રાવેલિંગ વેવ ટ્યૂબની પાવર ટ્રાન્સમિશન વિંડોઝ, સપોર્ટ રોડ્સ અને ડિપ્રેસ્ડ કલેક્ટર્સ જેવા બ્રોડબેન્ડ ઉચ્ચ-પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક વેક્યુમ ઉપકરણોમાં પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ ક્રૂસિબલની વ્યાપક એપ્લિકેશન્સ

બેરિલિયમ ઑક્સાઇડ (BeO) નો ઉપયોગ એરોસ્પેસ, પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઑપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ન્યુક્લિયર ઉદ્યોગ જેવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તે ખાસ કરીને ઉચ્ચ-પાવર ઉપકરણો અને સર્કિટ્સમાં ઉચ્ચ ઉષ્મા વાહકતા માંગણારી એપ્લિકેશન્સ માટેની પસંદગીની સામગ્રી છે.

ઉચ્ચ તાપીય વાહકતા અને ઓછા ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંકને કારણે BeO સેરામિક્સનો ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ક્ષેત્રે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. BeO સેરામિક્સ ક્રૂસિબલનો ઉપયોગ હાલમાં ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા, ઉચ્ચ-શક્તિના માઇક્રોવેવ પેકેજોમાં, ઉચ્ચ-આવર્તન ઇલેક્ટ્રોનિક ટ્રાન્ઝિસ્ટર પેકેજોમાં અને ઉચ્ચ સર્કિuitટ ઘનતા ધરાવતા મલ્ટી-ચિપ ઘટકોમાં થાય છે.

BeO સેરામિક્સ ક્રૂસિબલનો ઉપયોગ બ્રોડબેન્ડ ઉચ્ચ-શક્તિના ઇલેક્ટ્રોનિક ખાલી સાધનોમાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે, જેમ કે ટ્રાવેલિંગ વેવ ટ્યૂબ (TWTs) માં ઊર્જા પ્રસારણ વિંડોઝ, સપોર્ટ રોડ્સ અને ડિપ્રેસ્ડ કલેક્ટર ઇલેક્ટ્રોડ્સ. ઓછા ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક અને ઓછી હાનિને કારણે ઉત્તમ બ્રોડબેન્ડ મેચિંગ લાક્ષણિકતાઓ મળે છે અને શક્તિની હાનિ ઘટાડવામાં પણ મદદ મળે છે.

એક અગ્નિસહનશીલ સામગ્રી તરીકે, BeO સેરામિક્સનો ઉપયોગ હીટિંગ એલિમેન્ટ્સમાં અગ્નિસહનશીલ સપોર્ટ રોડ્સ, પ્રોટેક્ટિવ શિલ્ડ્સ, ભઠ્ઠીના આસ્તરણો, થર્મોકપલ ટ્યૂબ્સ, સુપરકન્ડક્ટિંગ કેથોડ્સ, તાપીય હીટિંગ સબસ્ટ્રેટ્સ અને કોટિંગ્સ માટે થઈ શકે છે.

BeO સિરામિક ઉત્પાદનોને પણ રિફ્રેક્ટરી સામગ્રી તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. BeO ક્રૂસિબલ્સનો ઉપયોગ દુર્લભ અને મૂલ્યવાન ધાતુઓને ઓગાળવા માટે કરી શકાય છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળી ધાતુઓ અથવા મિશ્રધાતુઓની જરૂરિયાત હોય તેવી પરિસ્થિતિમાં. આ ક્રૂસિબલ્સનું કાર્યકારી તાપમાન 2000°C સુધી પહોંચી શકે છે. તેમના ઊંચા ગલનબિંદુ (લગભગ 2550°C), ઊંચી રાસાયણિક સ્થિરતા (ક્ષાર પ્રતિકાર), ઉષ્ણતા સ્થિરતા અને શુદ્ધતાને કારણે BeO સિરામિક્સનો યુરેનિયમ અને પ્લુટોનિયમ ઓગાળવા માટે પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે.

ઉપરાંત, આવા BeO ક્રૂસિબલ્સનો સફળતાપૂર્વક ચાંદી, સોનું અને પ્લેટિનમના ધોરણ નમૂનાઓ તૈયાર કરવા માટે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. BeOની વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણ પ્રત્યેની ઊંચી 'પારદર્શિતા'ને કારણે આવા ક્રૂસિબલ્સમાં રહેલી ધાતુઓને ઇન્ડક્શન હીટિંગની મદદથી ઓગાળી શકાય છે.

ટેક્નિકલ સ્પેક્સ