אום קרמיקה מותאם אישית של ברייליה BeO, סיר קרמיקה חומצת בריליום

בשנים האחרונות, всר של מחקר תחרותי ביפן, בארצות הברית ובאירופה, טכנולוגיית החומרים הקרמיים התפתחה במהירות. כסוג חדש של חומר מבני שיכול להסתגל לסביבות שונות, החומרים הקרמיים נכנסו לשלב היישום המעשי.

ניתן לחלק את תכונותיה של קרמיקה של אוקסיד הבריליום לכלי יסוד למאפיינים תרמיים, מאפיינים חשמליים, מאפיינים גרעיניים, מאפיינים מכניים ומאפיינים כימיים. בתעשיית האלקטרוניקה, הפרמטרים הנפוצים המשמשים להערכת ביצועי קרמיקה של אוקסיד בריליום כוללים צפיפות נפחית, עמידות באוויר, חדירות לנוזל, חוזק כפיפה, עמידות בפני דחפים תרמיים, מקדם ההתפשטות הליניארית, מוליכות תרמית, קבוע דיאלקטרי, התנגדות נפחית, עוצמת פריצה ועמידות בתנאי כימיה חומצית וقلורית.

ספוגי קרמיקה של חומצת ברייליום הם סוג של חומר קרמי מתקדם בעל ביצועים גבוהים, המאופיין בולatility תרמית גבוהה, נקודת התכה גבוהה, חוזק גבוה, בידוד מעולה, יציבות כימית ותרמית גבוהה, מקדם דיאלקטרי נמוך, איבוד דיאלקטרי נמוך, והתאמה טובה לעיבוד. הם בשימוש רחב בתחומים כמו מתכת מיוחדת, אלקטרוניקה בתנור ריק, טכנולוגיה גרעינית, מיקרואלקטרוניקה ואופטואלקטרוניקה.

תכונות תרמיות של ספוגי קרמיקה של BeO: במתכות, מוליכות תרמית נקבעת בעיקר על ידי אלקטרונים חופשיים.

לרוב המתכות יש מוליכות תרמית גבוהה אך תכונות בידוד ירודות.

לרוב הקרמיקה, המוליכות התרמית תלויה בעיקר בהרטיטים התרמיים של אטומים, יונים או מולקולות, מה שגורם לקליטה גרועה של חום אבל בידוד טוב. רק חומרים כמו קרמיקה של חומצת ברייליום (BeO) מעבירים חום באמצעות פונונים, מה שמאפשר להם לה 결וש גם במוליכות תרמית גבוהה וגם בתכונות בידוד גבוהות.

המוליכות התרמית של ספוג קרמיקה של BeO היא הגבוהה ביותר מבין כל חומרי הקרמיקה המעשיים, והיא פי 6 עד 7 מזו של Al2O3 צפוף ופי 3 מזו של MgO. עבור קרמיקה של BeO עם טיהור של יותר מ-99% וצפיפות של יותר מ-99%, המוליכות התרמית בטמפרטורת החדר יכולה להגיע ל-310 וואט/(מטר•קלווין).
באופן כללי, המוליכות התרמית של קרמיקה של BeO תלויה בעיקר בטיהור והצפיפות של החומר – ככל שהטיהור והצפיפות גבוהים יותר, כך המוליכות התרמית טובה יותר.
בהשוואה לเซרמיקה על-בסיס אלומינה, סגסוגת חמצן הבריליום של קרביות בעלת מוליכות תרמית גבוהה יותר, מה שמאפשר להעברת החום שנוצר בהתקנים בעלי הספק גבוה בצורה יעילה ובזמן קצר. הדבר מאפשר להתקנים לעמוד בספק גדול יותר של עוצמת גל רציף, ובכך מבטיח את יציבותם ואמינותם. לכן, הם משמשים גם בצורה נרחבת בהתקני ואקום אלקטרוניים בעלי הספק גבוה ורוחב פס רחב, כגון חלונות העברת הספק של צינורות גל נוסע, מוטות תמיכה ואוספי שקע.

יישומים נרחבים של קרביית חמצן בריליום

חמצן בריליום (BeO) נמצא בשימוש נרחב בתחומים כגון תעופה וחלל, אלקטרוניקת הספק, אופטואלקטרוניקה והתעשייה הגרעינית. זהו במיוחד החומר המועדף ביישומים הדורשים מוליכות תרמית גבוהה בהתקנים ובדוائر בעלי הספק גבוה.

המוליכות התרמית הגבוהה והקבוע הדיאלקטרי הנמוך הם הסיבות המרכזיות שבגללן חומרי קרמיקה של BeO משמשים בצורה נרחבת בתחום האלקטרוניקה. כיום, כלי קרמיקה של BeO משמשים בחבילות מיקרוגל בעלות ביצועים גבוהים ועוצמת שדר גבוה, חבילות טרנזיסטורים אלקטרוניים בתדר גבוה, ורכיבים מרובי שבבים עם צפיפות מעגל גבוהה.

כלי קרמיקה של BeO משמשים גם בצורה רחבה בהתקני ואקום אלקטרוניים בעלי עוצמת שדר רחבה, כגון חלונות העברת אנרגיה, מוטות תמיכה, ואלקטרודות של קולטנים מושפלים בצינורות גל תנועה (TWTs). הקבוע הדיאלקטרי הנמוך והאיבודים הנמוכים תורמים למאפייני התאמה מצוינים בטווח רחב, וכן עוזרים לצמצם איבודי עוצמה.

בתור חומר כירסום, ניתן להשתמש בקרמיקה של BeO עבור מוטות תמיכה כירסומיים באלמנטים מחממים, שields מגן, ריפוד תנורים, צינורות תרמוקופל, קטודות על-מוליכות, סובסטרטים לתחמום תרמי ו eventually.

מוצרי קרמיקה של BeO מסווגים גם כחומרים עמידים. ניתן להשתמש בכורות BeO כדי למס melted מתכות נדירות ויקרות, במיוחד במקרים שדורשים מתכות או סגסוגות בעלות טהרה גבוהה. טמפרטורת הפעולה של הכורות הללו יכולה להגיע עד 2000°C. בשל נקודת ההיתוך הגבוהה (בערך 2550°C), יציבות כימית גבוהה (עמידות בסביבה אלקלית), יציבות תרמית וטהרה, קרמיקות BeO ניתנות לשימוש גם למס melted אורניום ופלוטוניום.

בנוסף, כורות BeO אלו שימשו בהצלחה לייצור דוגמיות תקן של כסף, זהב ופלטינה. 'שקיפות' גבוהה של BeO לקרינה אלקטרומגנטית מאפשרת למס מתכות בתוך כורות אלו באמצעות חימום אינדוקציה.

מפרטים טכניים