Prilagođena berilijumska keramička posuda BeO, tiganj od oksida berilijuma

U poslednjih nekoliko godina, usled konkurentskih istraživanja u Japanu, SAD i Evropi, tehnologija keramičkih materijala se brzo razvijala. Kao novi tip strukturnog materijala koji se može prilagoditi različitim sredinama, keramički materijali su ušli u fazu praktične primene.

Својства керамичке тиглице од оксида берилијума могу се поделити на термална, електрична, нуклеарна, механичка и хемијска својства. У електронској индустрији, параметри који се често користе за процену перформанси керамике од оксида берилијума укључују запреминску густину, водонепропусност, пропустљивост за течности, чврстоћу на савијање, отпорност на термички удар, коефицијент линеарног ширења, топлотну проводљивост, диелектричну константу, запреминску отпорност, чврстоћу при пробоју и отпорност на киселе и базне хемијске услове.

Керамичке тиглице од оксида берилијума су врста керамике високих перформанси као структурног материјала, које се карактеришу високом топлотном проводношћу, високом тачком топљења, високом чврстоћом, изузетном изолацијом, високом хемијском и топлотном стабилношћу, ниским диелектричним константама, ниским губитком у диелектрику и добром приступачности процесима обраде. Широко се користе у областима попут специјалне металургије, вакуумске електронике, нуклеарне технологије, микроелектронике и оптоелектронике.

Топлотна својства тиглица од BeO керамике: код проводника, топлотна проводност је углавном одређена слободним електронима.

Проводници уопште имају високу топлотну проводност, али слабе изолационе особине.

За већину керамика, топлотна проводност углавном зависи од топлотних вибрација атома, јона или молекула, због чега имају лошу проводност топлоте, али добре изолационе особине. Само материјали као што су керамике од берилијум-оксида (BeO) предају топлоту преко фонона, што им омогућава да имају истовремено високу топлотну проводност и високе изолационе особине.

Топлотна проводљивост керамичке тиглице од BeO је највиша међу свим практичним керамичким материјалима, шест до седам пута већа него код густог Al2O3 и три пута већа него код MgO. За BeO керамику са чистоћом већом од 99% и густином изнад 99%, топлотна проводљивост на собној температури може достићи 310 W/(m·K).
Генерално, топлотна проводљивост BeO керамике углавном зависи од чистоће и густине материјала — што су веће чистоћа и густина, боља је топлотна проводљивост.
У поређењу са алуминијумским керамикама, тигли од оксида берилијума имају већу топлотну проводљивост, што омогућава ефикасно и брзо отпремање топлоте генерисане у уређајима са великим снагама. Ово омогућава уређајима да поднесу већу излазну снагу у континуираном режиму, чиме се осигурава њихова стабилност и поузданост. Стога се широко користе и у широкопојасним електронским вакуумским уређајима великог снага, као што су прозори за предају снаге у таласним цевима, носачи и депресирани колектори.

Широка примена тигли од оксида берилијума

Оксид берилијума (BeO) се широко користи у областима попут аерокосмичке индустрије, силске електронике, оптоелектронике и нуклеарне индустрије. Посебно је погодан као материјал за примену у високоснажним уређајима и колима где је потребна висока топлотна проводљивост.

Висока топлотна проводност и низак диелектрични констант су кључни разлози због којих се BeO керамика интензивно користи у електронској индустрији. Тигљеви од BeO керамике тренутно се користе у високоперформансним, високоснажним микроталасним пакетима, пакетима за високofреквенцијске електронске транзисторе и компонентама са више чипова са високом густином кола.

Тигљеви од BeO керамике такође се широко користе у широкопојасним високоснажним електронским вакуумским уређајима, као што су прозори за пренос енергије, носачи, и електроде депресованих колектора у цевима са путујућим таласом (TWT). Низак диелектрични констант и мали губици доприносе изврсним карактеристикама широкопојасног усклађивања и такође помажу у смањењу губитака снаге.

Као огнеотпорни материјал, BeO керамика се може користити за огнеотпорне носаче у грејачима, заштитним штитовима, облогама пећи, цевима за термопаре, суперпроводним катодама, подлогама за термичко грејање и прекривањем.

Производи од BeO керамике такође се сврставају у огњотрпне материјале. Тигљеви од BeO могу се користити за топљење ретких и драгоцених метала, посебно у ситуацијама када су потребни високочисти метали или легуре. Радна температура ових тигљева може достићи 2000°C. Због високе тачке топљења (око 2550°C), високе хемијске стабилности (отпорност на алкалије), термичке стабилности и чистоће, BeO керамика се може користити и за топљење уранијума и плутонијума.

Осим тога, ови тигљеви од BeO успешно су коришћени за производњу стандардних узорака сребра, злата и платине. Висока 'прозирност' BeO-а на електромагнетно зрачење омогућава да се метали у овим тигљевима топе помоћу индукционог загревања.

Tehničke specifikacije