Pielāgots Berillija Keramikas BeO Trauks Bērila Oksīda tigelis

Pēdējos gados, dēļ konkurētspējīga pētniecība Japānā, ASV un Eiropā, keramikas materiālu tehnoloģija strauji attīstījusies. Kā jauns strukturāls materiāls, kas pielāgojas dažādām vides nosacījumiem, keramikas materiāli ir nonākuši līdz praktiskas lietošanas stadijai.

Berilija oksīda keramikas trauka īpašības var iedalīt siltuma, elektriskajās, kodolīpašībās, mehāniskajās un ķīmiskajās īpašībās. Elektronikas rūpniecībā parasti izmantotie parametri berilija oksīda keramikas veiktspējas novērtēšanai ietver tilpumisko blīvumu, necaurlaidību, šķidruma caurlaidību, lieces izturību, termoizturību, lineārās izplešanās koeficientu, siltumvadītspēju, dielektrisko konstanti, tilpuma pretestību, izolācijas izturību un izturību pret skābiem un bāziskiem ķīmiskajiem apstākļiem.

Berilija oksīda keramikas tigelis ir augstas veiktspējas strukturālās keramikas materiāls, kas izceļas ar augstu siltumvadītspēju, augstu kušanas temperatūru, augstu izturību, lielisku izolāciju, augstu ķīmisko un termisko stabilitāti, zemu dielektrisko konstanti, zemu dielektrisko zudumu un labu procesa pielāgojamību. To plaši izmanto speciālās metalurģijas, vakuuma elektronikas, kodoltehnoloģiju, mikroelektronikas un optoelektronikas jomās.

BeO keramikas tigela termiskās īpašības: vadītājos siltumvadītspēja galvenokārt tiek noteikta ar brīvajiem elektroniem.

Vadītājiem parasti raksturīga augsta siltumvadītspēja, bet vājas izolējošās īpašības.

Lielākajai daļai keramikas materiālu siltumvadītspēja galvenokārt atkarīga no atomu, jonu vai molekulu termiskajiem svārstībām, kā rezultātā tie labi nevada siltumu, bet ir labi izolatori. Tikai materiāli, piemēram, berilija oksīda (BeO) keramikas tigeli, siltumu vada caur fononiem, kas ļauj tiem vienlaikus būt gan ar augstu siltumvadītspēju, gan ar augstu izolācijas spēju.

BeO keramikas trauka termiskā vadītspēja ir visaugstākā salīdzinājumā ar visām citām praktiski izmantotajām keramikas materiālu grupām, tā ir 6 līdz 7 reizes augstāka nekā blīvai Al2O3 un 3 reizes augstāka nekā MgO. BeO keramikai ar tīrību virs 99% un blīvumu virs 99% istabas temperatūrā termiskā vadītspēja var sasniegt 310 W/(m·K).
Parasti BeO keramikas termiskā vadītspēja galvenokārt atkarīga no materiāla tīrības un blīvuma — jo augstāka tīrība un blīvums, jo labāka termiskā vadītspēja.
Salīdzinājumā ar alumīna keramiku, berilija oksīda keramikas tigelis ir augstāku siltumvadītspēju, kas ļauj efektīvi un savlaicīgi novadīt siltumu, kas rodas augstas jaudas ierīcēs. Tas ļauj ierīcēm izturēt augstāku nepārtrauktās vilnes izvades jaudu, nodrošinot to stabilitāti un uzticamību. Tāpēc tos plaši izmanto plašjoslas augstas jaudas elektroniskās vakuumierīcēs, piemēram, ceļojošo viļņu caurulu pārraides logos, atbalsta stieņos un depresētos kolektoros.

Berilija oksīda tigela plašās pielietošanas iespējas

Berilija oksīds (BeO) tiek plaši izmantots tādās jomās kā aviācija un kosmonautika, enerģētika, optoelektronika un kodzare. Tas ir īpaši piemērots materiāls lietojumprogrammām, kurām augstas jaudas ierīcēs un shēmās nepieciešama augsta siltumvadītspēja.

Augsta termiskā vadītspēja un zems dielektriskais konstants ir galvenie iemesli, kāpēc BeO keramika tiek plaši izmantota elektronikas jomā. BeO keramikas tīģeļi pašlaik tiek izmantoti augstas veiktspējas, lielas jaudas mikroviļņu iepakojumos, augstfrekvences elektronisko tranzistoru iepakojumos un vairāku čipu komponentos ar augstu shēmas blīvumu.

BeO keramikas tīģeļi tiek plaši izmantoti arī plašjoslas lieljaudas elektroniskās vakuumierīcēs, piemēram, enerģijas pārraides logos, balstu stieņos un depresētos kolektora elektrodos ceļojošo viļņu caurulēs (TWT). Zems dielektriskais konstants un zemas zuduma vērtības nodrošina izcilas plašjoslas saskaņošanas īpašības un palīdz arī samazināt jaudas zudumus.

Kā ugunsizturīgs materiāls BeO keramiku var izmantot ugunsizturīgos balstu stienīšos sildīšanas elementos, aizsargplātnēs, krāsns apvalkos, termopāru caurulēs, supravadošos katodēs, siltuma sildīšanas pamatnēs un pārklājumos.

BeO keramikas izstrādājumi tiek klasificēti arī kā ugunsizturīgi materiāli. BeO tieglis var izmantot retu un dārgmetālu kausēšanai, īpaši situācijās, kad nepieciešamas augstas tīrības metālu vai sakausējumu. Šo trauku darba temperatūra var sasniegt 2000°C. Tā kā BeO keramikai piemīt augsts kušanas punkts (apmēram 2550°C), augsta ķīmiskā stabilitāte (pretestība pret sārmiem), termiskā stabilitāte un tīrība, to var izmantot arī urāna un plutonija kausēšanai.

Turklāt šos BeO traukus veiksmīgi izmantojuši standarta paraugu ražošanai no sudraba, zelta un platīna. BeO augstā 'caurspīdība' elektromagnētiskajam starojumam ļauj kausēt metālus šādos traukos, izmantojot indukcijas apsildi.

Tehniskās specifikācijas