Захидалтын Берилийн оксид (BeO) таглаас, Бериллийн керамик шүрээ

Сүүлийн жилүүдэд Япон, Америк, Европт явагдсан өрсөлдөөний судалгааны дүнд керамик материал технологи хурдан хөгджээ. Олон төрлийн орчинд нийцсэн шинэ төрлийн бүтцийн материал болох керамик материал практик хэрэглээний шатанд орж ирлээ.

Берилийн исэл керамикийн крийцбүлений чанарыг дулааны, цахилгааны, цөмийн, механикийн болон химийн гэж ангилна. Цахилгааны үйлдвэрт берилийн исэл керамикийн үзүүлэлтийг үнэлэхэд ихэвчлэн хувийн нягт, герметичность, шингэний нэвтрэх чадвар, нугалмын хүч, дулааны цочролын тэсвэрт чадал, шугаман задарлын коэффициент, дулаан дамжуулах чадвар, диэлектрик тогтмол, эзлэхүүний эсэргүүцэл, цахилгааны суналтын хүч, хүчиллэг ба шүлтлэг орчны эсрэг тэсвэрт чадал зэрэг параметрүүдийг ашигладаг.

Бериллийн оксидын керамик тигтэй нь өндөр дулаан дамжуулалт, хайлах цэг өндөр, хүчтэй, гайах чанар сайн, химийн болон дулааны тогтвортой байдал өндөр, бага диэлектрик тогтмол, бага диэлектрик алдагдал, сайн боловсруулалтын тохиромжит чанартай өндөр үзүүлэлт бүхий бүтцийн керамик материал юм. Энэ нь тусгай металлурги, хоолой электрон, цөмийн технологи, микроэлектрон, оптоэлектрон зэрэг салбарт өргөн ашигладаг.

BeO керамик тигтийн дулааны шинж чанар: Дамжуулагчид дулаан дамжуулалт нь гол төлөв чөлөөт электронуудаас хамаарч тодорхойлогдоно.

Дамжуулагчид ерөнхийдөө өндөр дулаан дамжуулалттай байдаг ч гайах чанар муу байдаг.

Ихэнх керамикуудын хувьд дулаан дамжуулалт нь атом, ион эсвэл молекулуудын дулааны хэлбэлзлээс хамаарч ихэвчлэн дулаан муу дамжуулдаг ч гайах чанар сайн байдаг. Зөвхөн бериллийн оксид (BeO) керамик тигт шиг материал phonon-оор дулаан дамжуулдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг өндөр дулаан дамжуулалт, өндөр гайах чанартай байлгадаг.

BeO керамик савны дулаан дамжуулах чадвар нь бүх хэрэглээний керамик материалуудын дунд хамгийн өндөр бөгөөд, нягт Al2O3-ийнхээс 6-7 дахин, MgO-ийнхээс 3 дахин илүү юм. 99%-аас дээш цэвэршилттэй, 99%-аас дээш нягттай BeO керамикийн өрөөний температур дахь дулаан дамжуулалт 310 Вт/(м·К) хүрч болно.
Ерөнхийдөө BeO керамикийн дулаан дамжуулах чадвар нь материалын цэвэршилт ба нягтнаас голлон хамаардаг бөгөөд цэвэршилт ба нягт өндөр байх тусам дулаан дамжуулах чадвар илүү сайн байдаг.
Алуминийн керамиктай харьцуулахад бериллийн исэл керамик нь илүү өндөр дулаан дамжуулах чадвартай тул өндөр чадал бүхий төхөөрөмжид үүсэх дулааныг үр дүнтэй, цаг алдалгүй зөөж чаддаг. Энэ нь төхөөрөмжүүд илүү өндөр тасралтгүй долгионы гаралтын чадлыг тэсвэрлэх боломжийг олгох бөгөөд тэдгээрийн тогтвортой байдлыг, найдвартай байдлыг хангана. Иймээс тэдгээр нь аяллын долгион баганы чадлын дамжуулах цонх, дэмжлэгийн сав, доошлуулсан цуглуулагч шиг өргөн хэрэгцээтэй өндөр чадал бүхий цахилгаан хоолойн төхөөрөмжид өргөнөөр ашигладаг.

Бериллийн исэл крейцбүүхэний өргөн хэрэглээ

Бериллийн исэл (BeO)-ийг онгоцны нисэх техник, цахилгаан эрчим хүч, оптоэлектроник, цөмийн индустри гэх мэт салбаруудад өргөнөөр ашигладаг. Түүнийг ялангуяа өндөр чадал бүхий төхөөрөмж, хэлхээнд дулаан маш сайн дамжуулах шаардлагатай хэрэглээнд сонгож ашигладаг.

Өндөр дулаан дамжуулагч чанар болон бага диэлектрик тогтмол нь BeO керамикийг электроник салбарт өргөн ашигладаг шалтгаан юм. BeO керамикийн тигт их хүч чадал, өндөр давтамжийн микротолин цахилгаан транзисторын боодол, өндөр хүрээний нягтралтай олон чиптэй бүрэлдэхүүн хэсэгт одоогоор өргөн ашиглагдаж байна.

BeO керамикийн тиг болон өргөн зурвасын өндөр чадалтай цахилгаан хоолойн хоолой, энерги дамжуулах цонх, туслан дэмжих стержень, явж буй долгионт хоолой (TWT) дахь дарангуйлагдсан цуглуулагч электрод зэрэг өргөн хэрэгцээтэй хоолойд өргөнөөр ашиглагддаг. Бага диэлектрик тогтмол болон бага алдагдал нь гайхалтай өргөн зурвасын тааруулах чанарыг хангаж, мөн чадлын алдагдлыг багасгахад тусалдаг.

Хайлшгүй материал болгон BeO керамикийг халаалтын элементүүдийн хайлшгүй дэмжлэгийн стержень, хамгаалалтын дэвсгэр, дулааны хоолойн хана, термопарын хоолой, супер дамжуулагч катод, дулаан халаалтын суурь, бүрхүүл гэх мэтэд ашиглаж болно.

BeO керамик бүтээгдэхүүнүүдийг хайлмал материал гэж ангилдаг. BeO-ийн тиг-тэй хайлмал болгох нь ховор ба үнэт металлуудыг, ялангуяа өндөр цэвэршилт шаардлагатай хайлш эсвэл металлыг хайлаахад ашигладаг. Эдгээр тигний ажиллах температур 2000°C хүрч чадна. Хайлах цэг нь өндөр (ойролцоогоор 2550°C), өндөр химийн тогтворшил (шүлтэнд тэсвэртэй), дулааны тогтворшил, цэвэршилтийн өндөр түвшинд байдгаас үзүүлэлтээр уран, плутонийг хайлаахад ч мөн ашигладаг.

Гэсэн хэдий ч эдгээр BeO тигийг мөнгө, алт, платины стандарт загвар гаргахад амжилттай ашигласан. BeO нь цахилгаан соронзон туяанд өндөр 'нэвтрэх чадвартай' байдаг тул индукцийн халаалтаар эдгээр тигэнд байгаа металлыг хайлааж болно.

Техникийн үзүүлэлтүүд