Mataas ang Thermal Conductivity na BeO Plate na Beryllium Oxide Ceramic Sheet

Ang pag-unlad ng beryllium oxide ceramics plate sa ibang bansa ay nagsimula noong 1930s, ngunit ang mabilis na yugto ng pag-unlad nito ay naganap mula huling bahagi ng 1950s hanggang sa huling bahagi ng 1970s. Ang beryllium oxide ceramics ay iba sa ibang electronic ceramics. Hanggang ngayon, ang kanilang mataas na thermal conductivity at low-loss na katangian ay mahirap palitan ng ibang materyales.

Sa isang banda, dahil sa malaking pangangailangan nito sa iba't ibang larangan ng agham at teknolohiya, at sa kabilang dako, dahil toxic ang beryllium oxide, kaya kailangan ng mahigpit at mapanganib na mga hakbang sa proteksyon, napakakaunti lamang ang mga pabrika sa buong mundo na kayang mag-produce nito nang ligtas.

Ang substrate ng keramika na berilyo oksida ay mga keramika na ang pangunahing bahagi ay berilyo oksida. Ito ay ginagamit pangunahin bilang substrate para sa malalaking integrated circuit, mataas na kapangyarihan na gas laser tube, heat sink housing para sa transistor, microwave output window, at neutron moderator.

Ito ay ginawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga sangkap tulad ng aluminum oksido sa pulbos ng berilyo oksida at pagsusunog nito sa mataas na temperatura. Ang paggawa ng ganitong uri ng keramika ay nangangailangan ng tamang mga hakbang sa proteksyon. Sa mga mataas na temperatura na may halumigmig, tumataas ang volatility ng berilyo oksida, kung saan ito ay nagsisimulang mag-evaporate sa 1000°C at lumalala habang tumataas ang temperatura, na nagdudulot ng mga hamon sa produksyon, at dahil dito, ang ilang bansa ay hindi na gumagawa nito. Gayunpaman, ang mga produktong ito ay may mahusay na mga katangian, at sa kabila ng kanilang mataas na presyo, patuloy pa ring may malaking demand.

Ang paggamit ng BeO sheet bilang insulating material ay nagsimula noong 1928, ngunit hanggang 1930, ang BeO ay pinagsama pangunahin sa iba pang materyales bilang isang phosphorescent na sustansya.

Noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang mga plato ng keramika na mataas ang kalinisan ng beryllia ay unang ginawa. Noong 1946, natuklasan na ang beryllium oxide ay mayroong lubhang mataas na thermal conductivity. Noong panahong iyon, ito ay pangunahing ginamit sa mga nuklear na aparato. Hindi hanggang sa kalagitnaan ng 1950s na nagsimulang mailapat ang beryllium oxide sa elektronika, instrumentong pagsukat, komunikasyon, at teknolohiyang aerospace.

Ang saklaw ng temperatura ng pagkatunaw ng substrate ng beryllium oxide ay nasa pagitan ng 2530°C at 2570°C, na may teoretikal na densidad na 3.02 g/cm³. Maaari itong gamitin nang matagal sa 1800°C sa isang vacuum, sa 2000°C sa inert gases, at nagsisimulang mag-evaporate sa 1800°C sa isang oxidizing atmosphere. Ang pinakapansin-pansin na katangian ng keramikang beryllium oxide ay ang mataas nitong thermal conductivity, na katumbas ng metal na aluminum, at 6-10 beses na mas mataas kaysa sa aluminum oxide. Isang dielectric material ito na may natatanging elektrikal, thermal, at mekanikal na katangian, at walang ibang materyal ang nagpapakita ng ganitong komprehensibong hanay ng mga katangian.

Ang mga keramik na beryllium oxide ay pinahahalagahan at ginagamit sa mga larangan ng teknolohiyang microwave, elektronikong walang hangin (vacuum electronics), teknolohiyang nukleyar, mikroelektronika, at optoelektronika dahil sa kanilang mataas na kondaktibidad ng init, mataas na punto ng pagkatunaw, lakas, mataas na pagkakainsulate, mababang dielectric constant, mababang dielectric loss, at magandang kakayahang umangkop sa mga proseso ng pagpapacking. Lalo na, ito ang pangunahing materyales na keramiko para sa paggawa ng mga bahagi na may mataas na kondaktibidad ng init sa mga high-power na semiconductor device, high-power integrated circuits, high-power microwave vacuum device, at nukleyar na reaktor, na naglalaro ng napakahalagang papel sa parehong militar na larangan at ekonomiya ng bansa.

Sa mga circuit ng aerospace electronic technology conversion, pati na rin sa mga sistema ng komunikasyon ng eroplano at satellite, malawakang ginagamit ang BeO plate para sa mga bracket at assembly component; may potensyal din itong aplikasyon sa electronics ng spacecraft. Mayroon ang BeO ceramics ng lubhang mataas na kakayahang lumaban sa thermal shock at maaaring gamitin sa mga detonator ng jet aircraft. Ang BeO plates na may metal coating ay ginamit na sa mga control system ng aircraft propulsion device, at ang mga sprayed metal beryllium oxide liner ay nailapat na sa mga ignition device ng sasakyan.

Ang BeO ceramics plate ay may mahusay na thermal conductivity at madaling mapaliit ang sukat, na nagpapakita ng malawak na prospekto sa larangan ng laser; halimbawa, mas epektibo ang BeO lasers at mas mataas ang output power kumpara sa quartz lasers. Ang paggamit ng BeO ceramic materials sa aerospace, kalawakan, at kagamitan militar ay gumaganap ng hindi mapapalit na papel, at dahil dito, patuloy na tumataas ang pangangailangan sa BeO taon-taon.

Sa Estados Unidos, ang produksyon ng BeO sheet noong huling bahagi ng 1990s ay 3 hanggang 5 beses na mas mataas kaysa sa huling bahagi ng 1980s, at kasalukuyang tumataas ito nang may bilis na 8–12%, naabot na ng higit sa 200 tonelada. Ilan mga taon na ang nakalilipas, inihain ng U.S. Defense Electronics Supply Center ang isang plano sa industriya upang paunlarin ang mataas na pagganap na BeO ceramic materials at mula noon ay nakamit na ang progreso. Sa katalogo ng materyales ng sentro ng suplay, unti-unti nang tumataas ang posisyon ng beryllium oxide sheet, at sa mga darating na taon, ang beryllium oxide ang magiging pangunahing materyal para sa militar na high-power MCMs (multi-chip modules).

Teknikal na Espekifikasiyon