Individualizuotas Berilijos Keramikos BeO Puodelis iš Berilio Oksido

Pastaraisiais metais dėl konkurencingų tyrimų Japonijoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Europoje keramikos medžiagų technologija sparčiai vystėsi. Kaip naujos rūšies konstrukcinės medžiagos, gebančios prisitaikyti prie įvairių aplinkos sąlygų, keraminės medžiagos įžengė į praktinio taikymo etapą.

Berilio oksido keramikos puoduko savybės gali būti suskirstytos į šilumines, elektrines, branduolines, mechanines ir chemines savybes. Elektronikos pramonėje dažniausiai naudojami parametrai berilio oksido keramikos našumui įvertinti apima masinį tankį, sandarumą, skysčių pralaidumą, lenktinį stiprumą, šiluminio smūgio atsparumą, tiesinio išsiplėtimo koeficientą, šilumos laidumą, dielektrinę skvarbą, tūrinę varžą, pramušimo stiprumą bei atsparumą rūgštinėms ir šarminėms cheminėms sąlygoms.

Berylio oksido keramikos kriucibliai yra aukštos našumo struktūrinės keraminės medžiagos, pasižyminčios dideliu šilumos laidumu, aukštu lydymosi tašku, dideliu atsparumu, puikiu izoliavimu, aukšta cheminė ir šilumine stabilumu, žemu dielektriniu laidumu, žema dielektrine nuostoliais bei gera technologine adaptabilumu. Jie plačiai naudojami specialioje metalurgijoje, vakuumo elektronikoje, branduolinėje technologijoje, mikroelektronikoje ir optoelektronikoje.

Šilumos savybės BeO keramikos kriucibliams: laidininkuose šilumos laidumas daugiausia nulemtas laisvųjų elektronų.

Laidininkai paprastai turi aukštą šilumos laidumą, tačiau prastas izoliacines savybes.

Daugumai keramikų šilumos laidumas priklauso nuo atomų, jonų ar molekulių šiluminių virpesių, dėl ko šiluma perduodama prastai, bet izoliacinės savybės yra geros. Tik tokios medžiagos kaip berylio oksido (BeO) keramikos kriucibliai šilumą perduoda fonoais, todėl gali turėti tiek aukštą šilumos laidumą, tiek aukštas izoliacines savybes.

BeO keramikos talpyklos šilumos laidumas yra aukščiausias tarp visų praktinių keramikos medžiagų, 6–7 kartus didesnis už tankią Al2O3 ir 3 kartus didesnis už MgO. BeO keramikai, kurios grynumas didesnis nei 99 % ir tankis viršijantis 99 %, kambario temperatūroje šilumos laidumas gali pasiekti 310 W/(m·K).
Paprasčiausiai, BeO keramikos šilumos laidumas priklauso nuo medžiagos grynumo ir tankio – kuo didesnis grynumas ir tankis, tuo geresnis šilumos laidumas.
Palyginti su aliuminio oksido keramika, berilio oksido keramikiniai taurės turi didesnę šilumos laidumą, todėl šiluma, generuojama aukštos galios įrenginiuose, gali būti efektyviai ir laiku nukreipta. Tai leidžia įrenginiams išlaikyti didesnę nuolatinės bangos išvesties galią, užtikrinant jų stabilumą ir patikimumą. Dėl to jie taip pat plačiai naudojami platumoju ruožu veikiančiuose aukštos galios elektroniniuose vakuuminiuose prietaisuose, pvz., keliamojo bangos vamzdžių perdavimo languose, atraminėse strypuose ir sumažintuose kolektoriuose.

Berilio oksido taurės platus taikymas

Berilio oksidas (BeO) plačiai naudojamas tokiose srityse kaip aviacija ir kosmos, galios elektronika, optoelektronika bei branduolinė pramonė. Jis ypač dažnai pasirenkamas taikymams, kuriems reikalingas aukštas šilumos laidumas aukštos galios įrenginiuose ir grandinėse.

Didelis šilumos laidumas ir mažas dielektrinis pastovus yra pagrindinės priežastys, dėl kurių BeO keramika plačiai naudojama elektronikos srityje. BeO keramikos talpyklės šiuo metu naudojamos aukštos efektyvumo, didelės galios mikrobangų korpusuose, aukštos dažninės elektroninių tranzistorių korpusuose bei daugiakristaliuose komponentuose su aukštu grandinės tankiu.

BeO keramikos talpyklės taip pat plačiai naudojamos platiajuosčiuose aukštos galios elektroniniuose vakuuminiuose prietaisuose, tokiuose kaip energijos perdavimo langai, atraminiai strypai ir sumažinti kolektoriaus elektrodai kelionės bangos vamzdžiuose (TWT). Mažas dielektrinis pastovus ir maži nuostoliai užtikrina puikią platiąją juostą atitinkančią charakteristiką ir padeda sumažinti galios nuostolius.

Kaip ugniai atspari medžiaga, BeO keramika gali būti naudojama kaip ugniai atsparūs atraminiai strypai šildymo elementuose, apsauginiuose skyduose, krosnių apdailoje, termoparų vamzdeliuose, superlaidžiose katoduose, šiluminio šildymo pagrinduose bei dangose.

BeO keraminiai gaminiai taip pat priskiriami prie ugniai atsparių medžiagų. BeO talpyklės gali būti naudojamos retiesiems ir brangiems metalams lydyti, ypač tada, kai reikalingi aukštos grynumos metalai ar lydiniai. Šių talpyklų darbo temperatūra gali pasiekti 2000 °C. Dėl aukšto lydymosi taško (apie 2550 °C), didelės cheminės stabilumo (atsparumo šarmai), terminio stabilumo ir grynumo, BeO keramika taip pat gali būti naudojama uranui ir plutonui lydyti.

Be to, šios BeO talpyklės sėkmingai buvo naudojamos sidabro, aukso ir platinos standartinių pavyzdžių gamybai. BeO didelis „skaidrumas“ elektromagnetiniam spinduliavimui leidžia metalus šiose talpyklose lydyti indukcinio kaitinimo būdu.

Techninės specifikacijos