Anpassad Beryllia keramisk BeO-kruka av berylliumoxid

De senaste åren har keramiska material utvecklats snabbt på grund av konkurrerande forskning i Japan, USA och Europa. Som en ny typ av strukturellt material som kan anpassas till olika miljöer har keramiska material kommit in i praktisk tillämpning.

Egenskaperna hos keramiska krukor av berylliumoxid kan delas in i termiska egenskaper, elektriska egenskaper, nukleära egenskaper, mekaniska egenskaper och kemiska egenskaper. I elektronikindustrin är de vanligaste parametrarna för att utvärdera prestandan hos keramik av berylliumoxid: skrymdensitet, täthet, vätskegenomsläpplighet, böjhållfasthet, beständighet mot termisk chock, linjär expansionskoefficient, värmeledningsförmåga, dielektrisk konstant, volymresistivitet, genombrottsstyrka och resistens mot sura och alkaliska kemiska förhållanden.

Krukor av berylliumoxidkeramik är en typ av högpresterande strukturell keramisk material, kännetecknat av hög värmeledningsförmåga, hög smältpunkt, hög hållfasthet, utmärkt isolering, hög kemisk och termisk stabilitet, låg dielektrisk konstant, låg dielektrisk förlust och god anpassning till bearbetningsprocesser. De används brett inom områden som särskild metallurgi, vakuumelektronik, kärnteknik, mikroelektronik och optoelektronik.

Termiska egenskaper hos BeO-keramikkrukor: I ledare bestäms värmeledningsförmågan huvudsakligen av fria elektroner.

Ledare har i allmänhet hög värmeledningsförmåga men dåliga isoleregenskaper.

För de flesta keramiska material beror värmeledningsförmågan främst på termiska vibrationer hos atomer, joner eller molekyler, vilket resulterar i dålig värmeledning men god isolering. Endast material som berylliumoxid (BeO) keramikkrukor leder värme genom fononer, vilket gör att de kan ha både hög värmeledningsförmåga och höga isoleregenskaper.

Värmekonduktiviteten hos BeO-keramik är den högsta bland alla praktiska keramiska material, sex till sju gånger högre än densiteten hos tät Al2O3 och tre gånger högre än MgO. För BeO-keramik med en renhet över 99 % och en densitet ovan 99 % kan värmekonduktiviteten vid rumstemperatur uppnå 310 W/(m·K).
I allmänhet beror värmekonduktiviteten hos BeO-keramik främst på materialets renhet och densitet – ju högre renhet och densitet, desto bättre värmekonduktivitet.
Jämfört med aluminiakeramik har berylliumoxidkeramikugnar högre värmeledningsförmåga, vilket gör att värmen som genereras i högprestandaenheter kan ledas bort effektivt och i tid. Detta gör att enheterna kan hantera högre kontinuerlig effektnivå, vilket säkerställer deras stabilitet och tillförlitlighet. Därför används de också omfattande inom bredbandiga högprestanda elektroniska vakuumkomponenter, såsom effektsändarfönster i framåtgående vågrör, stödstavar och nedtryckta kollektorer.

Omfattande applikationer av berylliumoxidugn

Berylliumoxid (BeO) används brett inom områden som rymd- och flygteknik, kraftelektronik, optoelektronik och kärnindustrin. Den är särskilt det material som föredras för tillämpningar som kräver hög värmeledningsförmåga i högprestandaenheter och kretsar.

Den höga termiska ledningsförmågan och låga dielektriska konstanten är de viktigaste orsakerna till att BeO-keramer används omfattande inom elektronikområdet. BeO-keramiktiglar används för närvarande i högpresterande, högeffekts mikrovågsförpackningar, högfrekventa elektrontransistorförpackningar och flerchipkomponenter med hög kretstäthet.

BeO-keramiktiglar används också allmänt inom bredbandiga högströms elektroniska vakuumkomponenter, såsom energiöverföringsfönster, stödstavar och sänkta kollektorelektroder i framåtgående vågrör (TWT). Den låga dielektriska konstanten och låga förlust bidrar till utmärkta bredbandsmatchningsegenskaper och hjälper också till att minska effektförlusten.

Som en ogenomskinlig material kan BeO-keramik användas för ogenomskinliga stödstavar i värmeelement, skyddsskärmar, ugnslining, termoelementsrör, superledande katoder, termiska uppvärmningsunderlag och beläggningar.

BeO-keramiska produkter klassificeras också som eldfasta material. BeO-tiggar kan användas för att smälta sällsynta och ädla metaller, särskilt i situationer som kräver högpren metall eller legeringar. Driftstemperaturen för dessa tiggar kan nå upp till 2000°C. På grund av sin höga smältpunkt (cirka 2550°C), höga kemiska stabilitet (alkalibeständighet), termiska stabilitet och renhet kan BeO-keramer också användas för att smälta uran och plutonium.

Dessutom har dessa BeO-tiggar använts framgångsrikt för att producera standardsample av silver, guld och platina. BeOs höga 'genomskinlighet' för elektromagnetisk strålning gör det möjligt att smälta metaller i dessa tiggar med induktionssmältning.

Tekniska specifikationer