सानुकूलित बेरिलिया सिरॅमिक BeO भांडे बेरिलियम ऑक्साइड क्रूसिबल

अलीकडच्या वर्षांत जपान, संयुक्त राज्य आणि युरोपमध्ये स्पर्धात्मक संशोधनामुळे सेरॅमिक सामग्री तंत्रज्ञान खूप वेगाने विकसित झाले आहे. विविध पर्यावरणाशी अनुकूल होऊ शकणाऱ्या संरचनात्मक सामग्रीच्या नवीन प्रकार म्हणून, सेरॅमिक सामग्री प्रायोगिक वापराच्या स्थितीत पोहोचली आहे.

बेरिलियम ऑक्साइड सेरॅमिक क्रूसिबलचे गुणधर्म उष्णता गुणधर्म, विद्युत गुणधर्म, अणुकेंद्रीय गुणधर्म, यांत्रिक गुणधर्म आणि रासायनिक गुणधर्म यांच्या श्रेणीत विभागले जाऊ शकतात. इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात, बेरिलियम ऑक्साइड सेरॅमिक्सच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी सामान्यत: वापरल्या जाणार्‍या पॅरामीटरमध्ये घनता, वातरोधकता, द्रव छेद्यता, वक्रता ताकद, उष्णता धक्का प्रतिरोध, रेखीय विस्तार गुणांक, उष्णता वाहकता, परावैद्युत स्थिरांक, गामक प्रतिरोधकता, भंग होण्याची ताकद आणि आम्ल आणि क्षारीय रासायनिक परिस्थितींविरुद्धचा प्रतिकार यांचा समावेश होतो.

बेरिलियम ऑक्साइड सिरॅमिक्स क्रूसिबल हे उच्च कार्यक्षमतेच्या संरचनात्मक सिरॅमिक सामग्रीचे प्रकार आहेत, ज्यामध्ये उच्च उष्णता वाहकता, उच्च वितळणांक, उच्च ताकद, उत्कृष्ट निरोधकता, उच्च रासायनिक आणि उष्णता स्थिरता, कमी डायइलेक्ट्रिक स्थिरांक, कमी डायइलेक्ट्रिक नुकसान आणि चांगली प्रक्रिया अनुकूलता यांचे वैशिष्ट्य आहे. त्यांचा विशेष धातूकर्म, शून्य स्थान इलेक्ट्रॉनिक्स, अणुऊर्जा तंत्रज्ञान, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स यांसारख्या क्षेत्रांमध्ये व्यापक वापर केला जातो.

BeO सिरॅमिक्स क्रूसिबलचे उष्णता गुणधर्म: संवाहकांमध्ये, उष्णता वाहकता मुख्यत्वे मुक्त इलेक्ट्रॉनांवर अवलंबून असते.

संवाहकांमध्ये सामान्यतः उच्च उष्णता वाहकता असते परंतु निरोधक गुणधर्म दुर्बल असतात.

बहुतेक सिरॅमिक्ससाठी, उष्णता वाहकता मुख्यत्वे अणू, आयन किंवा अणूंच्या उष्णता कंपनांवर अवलंबून असते, ज्यामुळे उष्णतेचे वाहन दुर्बल असते परंतु निरोधकता चांगली असते. फक्त बेरिलियम ऑक्साइड (BeO) सिरॅमिक्स सारख्या सामग्री फोनॉन्सद्वारे उष्णता वाहत करतात, ज्यामुळे त्यांच्यामध्ये उच्च उष्णता वाहकता आणि उच्च निरोधकता गुणधर्म एकत्र असू शकतात.

BeO सिरॅमिक्स क्रूसिबलची उष्णतावाहकता सर्व व्यवहार्य सिरॅमिक सामग्रीमध्ये सर्वात जास्त आहे, जी घन Al2O3 च्या 6 ते 7 पट आणि MgO च्या 3 पट इतकी आहे. 99% पेक्षा जास्त शुद्धता आणि 99% पेक्षा जास्त घनता असलेल्या BeO सिरॅमिक्ससाठी, खोलीच्या तापमानावर उष्णतावाहकता 310 W/(m·K) पर्यंत पोहोचू शकते.
सामान्यतः, BeO सिरॅमिक्सची उष्णतावाहकता मुख्यत्वे सामग्रीच्या शुद्धतेवर आणि घनतेवर अवलंबून असते—जितकी शुद्धता आणि घनता जास्त तितकी उष्णतावाहकता चांगली.
अॅल्युमिना सिरॅमिक्सच्या तुलनेत, बेरिलियम ऑक्साइड सिरॅमिक्स क्रूसिबल्स मध्ये उच्च उष्णता वाहकता असते, ज्यामुळे उच्च-पॉवर उपकरणांमध्ये निर्माण होणारी उष्णता कार्यक्षम आणि वेळेवर पद्धतीने दूर केली जाऊ शकते. यामुळे उपकरण अधिक उच्च सतत लहर आउटपुट पॉवर सहन करू शकतात, ज्यामुळे त्यांची स्थिरता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित होते. म्हणून, त्यांचा व्यापकपणे ब्रॉडबँड उच्च-पॉवर इलेक्ट्रॉनिक निर्वात उपकरणांमध्ये, जसे की ट्रॅव्हेलिंग वेव ट्यूबची पॉवर ट्रान्समिशन विंडोज, सपोर्ट रॉड्स आणि डिप्रेस्ड कलेक्टर्स यांच्या बाबतीत वापर केला जातो.

बेरिलियम ऑक्साइड क्रूसिबलच्या व्यापक अर्ज

बेरिलियम ऑक्साइड (BeO) चा वापर एरोस्पेस, पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि अणुऊर्जा उद्योग यांसारख्या क्षेत्रांमध्ये व्यापकपणे केला जातो. उच्च-पॉवर उपकरणे आणि सर्किटमध्ये उच्च उष्णता वाहकता आवश्यक असलेल्या अर्जांसाठी ते विशेषत: पसंतीचे सामग्री आहे.

उच्च उष्णकंदकता आणि कमी परावैद्युत स्थिरांक हे BeO सिरॅमिक्सचा इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रात व्यापकपणे वापर करण्याचे मुख्य कारण आहे. BeO सिरॅमिक्स क्रूसिबल्स आजकाल उच्च कार्यक्षमता, उच्च-शक्ति मायक्रोवेव्ह पॅकेजेस, उच्च-वारंवारता इलेक्ट्रॉनिक ट्रान्झिस्टर पॅकेजेस आणि उच्च सर्किट घनतेसह बहु-चिप घटकांमध्ये वापरले जातात.

BeO सिरॅमिक्स क्रूसिबल्स ब्रॉडबँड उच्च-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक शून्य साधनांमध्ये देखील व्यापकपणे वापरले जातात, जसे की ऊर्जा प्रेषण खिडक्या, समर्थन कांडी आणि ट्रॅव्हलिंग वेव्ह ट्यूब (TWTs) मधील डिप्रेस्ड कलेक्टर इलेक्ट्रोड्स. कमी परावैद्युत स्थिरांक आणि कमी नुकसान उत्कृष्ट ब्रॉडबँड मिलाप गुणधर्म प्रदान करतात आणि शक्ति नुकसान कमी करण्यास देखील मदत करतात.

एक प्रतिज्वालक सामग्री म्हणून, BeO सिरॅमिक्स तापवण्याच्या घटकांमध्ये प्रतिज्वालक समर्थन कांडी, संरक्षक ढाली, भट्टीची आवरणे, थर्मोकपल नलिका, अतिवाहक कॅथोड, तापमान तापन पायाभूत सुविधा आणि लेप यांच्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.

BeO सेरामिक उत्पादनांचा समावेश प्रतिरोधक सामग्रीमध्येही केला जातो. BeO भांडी दुर्मिळ आणि मौल्यवान धातूंच्या वितळण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात, विशेषत: उच्च-शुद्धतेच्या धातू किंवा मिश्र धातूंच्या गरजेच्या परिस्थितीत. या भांड्यांचे कार्यात्मक तापमान 2000°C पर्यंत पोहोचू शकते. उच्च वितळण्याचे तापमान (सुमारे 2550°C), उच्च रासायनिक स्थिरता (क्षार प्रतिरोध), उष्णता स्थिरता आणि शुद्धता यांमुळे BeO सेरामिक्सचा वापर युरेनियम आणि प्लुटोनियम वितळवण्यासाठीही केला जाऊ शकतो.

याशिवाय, या BeO भांड्यांचा यशस्वीपणे सिल्व्हर, सोने आणि प्लॅटिनमच्या मानक नमुने तयार करण्यासाठी वापर केला गेला आहे. BeO ची विद्युत चुंबकीय विकिरणाप्रती उच्च 'पारदर्शकता' या भांड्यांमधील धातूंना प्रेरणा तापनाद्वारे वितळवण्यास अनुमती देते.

तंत्रज्ञान प्रमाण