Ploča od BeO sa visokom termalnom provodnošću, keramički list od oksida berilijuma

Развој керамичке плоче од оксида берилијума у иностранству започео је 1930-их година, али њен период брзог развоја био је од касних 1950-их до касних 1970-их. Керамика од оксида берилијума разликује се од других електронских керамика. До данас, њена висока топлотна проводљивост и ниске губитке тешко је заменити другим материјалима.

С једне стране, то је због значајне потражње у различитим областима науке и технологије, а с друге стране, због тога што је оксид берилијума токсичан и захтева строге и изазовне заштитне мере, у свету постоји врло мало фабрика способних да га сигурно производе.

Субстрати од керамике на бази оксида берилијума су керамике код којих је основни састојак оксид берилијума. Најчешће се користе као супстрати за интегрисана кола велике скале, цеви за гасне ласере високе снаге, кућишта хладњака за транзисторе, микроталасна излазна прозора и неутронске модераторе.

Производи се додавањем састојака попут алуминијум оксида у прах оксида берилијума и синтеровањем на високим температурама. Производња ове врсте керамике захтева адекватне заштитне мере. У високотемпературним срединама које садрже влагу, испарљивост оксида берилијума се повећава, почевши од испаравања на 1000°C и даље расте са порастом температуре, што стvara потешкоће у производњи, због чега неке земље више не производе овај материјал. Међутим, производи имају изузетна својства, па упркос високој цени, постоји значајна тражња.

Коришћење БеО плочице као изолационог материјала започело је 1928. године, али све до 1930. године БеО је углавном био помешан са другим материјалима као фосфоресцентна супстанца.

Током Другог светског рата, први пут су производили плоче од керамике високе чистоће на бази берилата. Године 1946, откријено је да берил-оксид има изузетно високу топлотну проводност. У том тренутку, углавном је коришћен у нуклеарним уређајима. Све до средине 1950-их година није почела примена берил-оксида у електроници, мерној опреми, комуникацијама и аеропросторним технологијама.

Опсег температуре топљења супстрата од берил-оксида је 2530°C до 2570°C, са теоријском густином од 3,02 g/cm³. Може се дугорочно користити на 1800°C у вакууму, на 2000°C у инертним гасовима, а испарава почиње на 1800°C у оксидационом окружењу. Најзначајнија особина керамике од берил-оксида је његова висока топлотна проводност, која је поредивa са алуминијумом као металом, и 6-10 пута већа од топлотне проводности алуминијум-оксида. То је диелектрични материјал са јединственим електричним, топлотним и механичким својствима, а ниједан други материјал не показује такав комплексан спектар ових особина.

Листови од керамике на бази оксида берилијума цењени су и користе се у областима микроталасне технологије, вакуумске електронике, нуклеарне технологије, микроелектронике и оптоелектронике због њихове високе топлотне проводљивости, високе тачке топљења, чврстоће, високе изолације, ниског диелектричног константа, ниског губитка у диелектрику и доброй приступачности процесима паковања. Посебно су постали главни керамички материјали за производњу делова са високом топлотном проводљивошћу у снажним полупроводничким уређајима, снажним интегрисаним колима, снажним микроталасним вакуумским уређајима и нуклеарним реакторима, играјући веома важну улогу како у војној области тако и у националној привреди.

У колима за конверзију електронских технологија у аерокосмичкој индустрији, као и у комуникационим системима авиона и сателита, BeO плоча се широко користи за носаче и склопове; има и потенцијалну примену у електроници свемирских летелица. Берилијум оксид керамика поседује изузетно високу отпорност на топлотни удар и може се користити у детонаторима млазних авиона. BeO плоче са металним прекривањем коришћене су у системима управљања погонским уређајима авиона, док су прскане металне подлоге од берилијум оксида применљене у системима запаљења аутомобила.

Берилијум оксид керамичке плоче имају извrsну топлотну проводљивост и лако су минијатурне, што показује широке перспективе примене у ласерској области; на пример, BeO ласери су ефикаснији и имају већу излазну снагу у односу на кварцне ласере. Употреба материјала од берилијум оксид керамике у аерокосмичкој, свемирској и војној опреми има незамењиву улогу, због чега је тражња за BeO годинама расте.

У Сједињеним Америчким Државама, производња листова BeO на крају 1990-их била је 3 до 5 пута већа него на крају 1980-их, а тренутно расте брзином од 8–12%, достигавши више од 200 тона. Пре неколико година, Центар за снабдевање одбрамбене електронике САД предложио је индустрији план развоја напредних керамичких материјала на бази оксида берилљума и од тада су постигнут значајни напредак. У каталогу материјала овог центра, положај листова оксида берилљума постепено расте, а у наредним годинама оксид берилљума биће предностирујем материјал за војне моделе са високом снагом (MCM).

Tehničke specifikacije