ما هو سيراميك أكسيد البريليوم (BeO)؟

أكسيد البريليوم، المعروف باسم BeO، هو مادة خزفية عالية التخصص تشتهر بموصلية حرارية استثنائية ومقاومة كهربائية عالية وقوة ميكانيكية فائقة. الصيغة الكيميائية لأكسيد البريليوم هي BeO، والتي يشار إليها غالبًا بالصيغة الكيميائية لأكسيد البريليوم أو الصيغة الكيميائية لـ BeO أو الصيغة الكيميائية لأكسيد البريليوم. باعتباره سيراميكًا عالي الأداء، يتميز BeO بين المواد المتقدمة بخصائصه الفريدة في العزل الكهربائي إلى جانب موصلية حرارية مماثلة للمعادن مثل الألومنيوم. هذه الخاصية المزدوجة تجعل أكسيد البريليوم مادة لا غنى عنها للتطبيقات التي تتطلب تبديدًا فعالًا للحرارة وعزلًا كهربائيًا.

مزايا أكسيد البريليوم

تتمتع سيراميك أكسيد البريليوم بمجموعة من الخصائص التي تجعلها مطلوبة بشدة في مجالات التكنولوجيا المتقدمة.

BeO هو قمة BeO. يتميز BeO عالي النقاء بموصلية حرارية تصل إلى 330 وات/(م·كلفن)، تقترب من تلك الخاصة بمعدن الألومنيوم (حوالي 250 وات/(م·كلفن)) وتتجاوز تلك الخاصة بأكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) بمعامل يتراوح بين 6 و10. BeO هو المادة المفضلة للتبديد السريع للحرارة، وهو مناسب بشكل خاص لأشباه الموصلات الليزرية عالية الطاقة، والترانزستورات ذات الترددات الراديوية، والمكونات الحيوية في أنظمة الفضاء الجوي والدفاع.

يحافظ BeO على مقاومة عالية (>10¹⁴ Ω·cm) حتى في درجات الحرارة المرتفعة، مما يمنع تسرب التيار ويضمن سلامة الإشارة في المعدات عالية الجهد والتردد.

يتميز أكسيد البريليوم باستقرار استثنائي في الغازات الخاملة أو بيئات الفراغ حتى 1800 درجة مئوية. في الأجواء الغازية المؤكسدة، لا يحدث التبخر بشكل كبير إلا عند درجات حرارة تقترب من 1650 درجة مئوية. تصل درجة انصهاره إلى 2575 درجة مئوية.

تتميز مكونات BeO بقوة ميكانيكية ممتازة ومعامل يونغ مرتفع بشكل ملحوظ، مما يحافظ على ثبات الأبعاد حتى في ظل أحمال حرارية وميكانيكية كبيرة.

الثابت العازل الكهربائي (ε ≈ 6.7) ومماس الخسارة (tan δ ≈ 0.0003) لـ BeO منخفضان للغاية، مما يجعله مناسبًا للغاية لتطبيقات نقل الموجات الدقيقة والترددات الراديوية عالية التردد (مثل الرادار والاتصالات عبر الأقمار الصناعية) حيث يكون تقليل توهين الإشارة أمرًا بالغ الأهمية.

يتميز BeO بقطع عرضي منخفض لامتصاص النيوترونات وقطع عرضي مرتفع لتشتت النيوترونات، مما يجعله مهدئًا وعاكسًا فعالًا للنيوترونات في مفاعلات الانشطار النووي والتطبيقات البحثية.

تطبيقات الصناعة

تستخدم سيراميك أكسيد البريليوم، بفضل موصلية حرارية عالية للغاية وخصائص عزل كهربائي متميزة، على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية والترددات الراديوية عالية الطاقة كركائز لتبديد الحرارة، وفي تغليف أشباه الموصلات ومكونات الميكروويف كهياكل عازلة للكهرباء، وفي الليزر والأنابيب المفرغة والتكنولوجيا النووية كعازلات عالية الحرارة وعناصر مقاومة للحرارة. كما تستخدم في تصنيع بوتقات عالية النقاء، مكونات موصلة للحرارة، وأجهزة استشعار متخصصة. وهي تلعب دورًا لا غنى عنه في التطبيقات الحرجة التي تتطلب تبديدًا فعالًا للحرارة مع الحفاظ على العزل الكهربائي.

الدرجات الحالية لمواد أكسيد البريليوم

تقدم Zhi Hao Ceramics مجموعة من درجات ومواصفات منتجات أكسيد البريليوم لتلبية متطلبات التطبيقات:

الخصائص الرئيسية لأكسيد البريليوم

القيم التالية تمثل الخصائص النموذجية للمواد وقد تختلف باختلاف تكوين المنتج وعمليات التصنيع. لمزيد من التفاصيل، لا تتردد في الاتصال بنا.

الخصائص B-97 B-99 B-99.5
الثابت العازل الكهربائي (1 ميجاهرتز) 6.9 ± 0.4 6.6 ± 0.2 6.6 ± 0.2
الثابت العازل الكهربائي (~10 جيجاهرتز) 6.9 ± 0.4 6.9 ± 0.2 6.8 ± 0.2
مماس الخسارة العازلة tanδ (1 ميجاهرتز) ≤4 × 10⁻⁴ ≤4 × 10⁻⁴ ≤4 × 10⁻⁴
مماس الخسارة العازلة tanδ (10 جيجاهرتز) ≤8 × 10⁻⁴ ≤6 × 10⁻⁴ ≤4 × 10⁻⁴
مقاومة الحجم (25 درجة مئوية) ≥ 10¹⁴ ≥ 10¹⁴ ≥ 10¹⁴
قوة انهيار التيار المستمر ≥15 كيلوفولت لكل مليمتر ≥30 كيلوفولت لكل مليمتر ≥40 كيلوفولت لكل مليمتر
قوة الانحناء ≥170 ميغاباسكال ≥200 ميغاباسكال ≥200 ميغاباسكال
الكثافة الظاهرية ≥ 2.85 جم/سم³ ≥ 2.85 جم/سم³ ≥ 2.88 جرام لكل سنتيمتر مكعب
معامل التمدد الحراري (25-500 درجة مئوية) 7.0–8.5 ×10⁻⁶ 7.0–8.0 ×10⁻⁶ 7.0–8.0 ×10⁻⁶
الموصلية الحرارية (25 درجة مئوية) ≥200 واط لكل متر لكل كلفن ≥260 واط لكل متر لكل كلفن ≥285 واط لكل متر لكل كلفن
الموصلية الحرارية (100 درجة مئوية) ≥160 واط لكل متر لكل كلفن ≥190 واط لكل متر لكل كلفن ≥200 واط لكل متر لكل كلفن
مقاومة الصدمات الحرارية لا توجد شقوق بعد أن خضع بعد أن خضع
الاستقرار الكيميائي في حمض الهيدروكلوريك 1:9 ≤0.3 ملليغرام لكل سنتيمتر مربع ≤ 0.1 ملليغرام لكل سنتيمتر مربع ≤ 0.1 ملليغرام لكل سنتيمتر مربع
الاستقرار الكيميائي في محلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 10٪ ≤0.2 ملليغرام لكل سنتيمتر مربع ≤ 0.1 ملليغرام لكل سنتيمتر مربع ≤ 0.1 ملليغرام لكل سنتيمتر مربع
معدل التسرب ≤1×10⁻¹⁰ باسكال متر مكعب/ثانية ≤5×10⁻¹² باسكال·متر مكعب/ثانية ≤5×10⁻¹² باسكال·متر مكعب/ثانية
متوسط حجم الجسيمات 12-30 ميكرومتر 10-20 ميكرومتر 10-20 ميكرومتر

مقارنة الأداء الرئيسي – BeO مقابل السيراميك التقني الآخر

الخصائص أكسيد البريليوم (BeO) أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃ 99.1٪) نتريد الألومنيوم (AlN) AlN-SiC
الموصلية الحرارية (وات/م كلفن) 230 – 260 20-30 170 – 180 85-90
معامل التمدد الحراري (×10⁻⁶/K) 7.0 – 8.5 6.5 – 8.0 4.5 – 5.5 4.5 – 5.5
الثابت العازل الكهربائي (1 ميجاهرتز) 6.7 9.8 8.6 – 9.0 7.0 – 7.5
الخسارة العازلة (tanδ × 10⁻⁴) 1 – 5 1 – 2 1 – 10 5 – 15
قوة الانحناء (مגה باسكال) 170 – 300 300 - 400 300 - 400 450-600
الكثافة (جم/سم3) 2.85 – 3.01 3.85 – 3.95 25-35 من 10 إلى 20 مارس

تطبيقات أكسيد البريليوم

تجمع سيراميك أكسيد البريليوم (BeO) من Zhi Hao Ceramics بين الموصلية الحرارية الفائقة والعزل الكهربائي الممتاز والثابت الكهربائي المنخفض والاستقرار المتميز في درجات الحرارة العالية، مما يجعلها واحدة من أكثر الحلول السيراميكية تقدمًا للصناعات الصعبة. مع معامل تمدد حراري قريب من معامل تمدد السيليكون، يعد سيراميك BeO خيارًا مثاليًا للتغليف الإلكتروني عالي الأداء وإدارة الحرارة.

التطبيقات الأساسية لخزف BeO:

  • ركيزة تغليف أشباه الموصلات الكهربائية
  • عازل معدات الميكروويف
  • مكونات ليزر عالية الطاقة
  • مكونات العزل الكهربائي وتبديد الحرارة
  • المكونات الهيكلية النووية والفضائية
  • مخففات نظام الرادار والاتصالات
  • حلقات وألواح وأنابيب خزفية
  • قاعدة تغليف إلكترونية عالية الدقة
  • مكونات النظام الإلكتروني الفراغي وعالي التردد
  • مكونات خزفية معقدة مصنوعة حسب الطلب
0092-1
113
أنبوب سيراميك من أكسيد البريليوم
ركيزة أكسيد البريليوم المعدنية

سمية سيراميك أكسيد البريليوم

على الرغم من أن سيراميك أكسيد البريليوم عالي النقاء آمن للغاية، إلا أنه لا يجب إغفال أن غبار أكسيد البريليوم سام للإنسان. وهذا مشابه لكون البلاستيك لا ينتج سمومًا أثناء الاستخدام، لكن المواد المصنوعة من البلاستيك تكون سامة بشكل عام لنفس السبب. عند معالجته إلى شكل صلب، لا يشكل سيراميك أكسيد البريليوم أي خطر خاص على صحة الإنسان.

معالجة أكسيد البريليوم

تتميز سيراميك أكسيد البريليوم بموصلية حرارية عالية للغاية وخصائص عزل كهربائي متميزة، مما يجعلها مادة مثالية للإلكترونيات الكهربائية والمعدات عالية التردد. توفر Zhihao Ceramics قدرات شاملة لمعالجة سيراميك أكسيد البريليوم، مما يوفر لعملائنا أداءً ومتانة ودقة رائدة في الصناعة.

أثناء عملية التصنيع، نستخدم تقنيات الطحن بالماس والتلميع الدقيق لتحقيق دقة على مستوى الميكرومتر، بما يلبي المتطلبات الصارمة للدقة الهيكلية وجودة السطح التي تتطلبها الوحدات عالية الطاقة ومكونات الميكروويف وأنظمة الليزر. كما ندعم عمليات التمعدن واللحام والتغليف، مما يتيح للعملاء تطبيق سيراميك أكسيد البريليوم في مجموعة واسعة من القطاعات الصناعية.

بفضل سنوات من الخبرة التقنية والمعدات المتطورة، لا نوفر فقط المكونات القياسية، بل نقدم أيضًا أجزاء هيكلية معقدة ومنتجات عالية الموثوقية مصممة خصيصًا لعملائنا.

الطحن والتفريز باستخدام الحاسب الآلي الرقمي

التفريز باستخدام الحاسب الآلي، والخراطة والطحن باستخدام الحاسب الآلي بتفاوتات ميكرون.

الطحن والتلميع

يؤدي صقل الأسطح إلى الحصول على أسطح ملساء وأسطح ذات درجة بصرية.

المعالجة بالليزر للركائز الخزفية

قطع السيراميك بالليزر

للحفر والقطع بالليزر للأشكال الهندسية المعقدة.

تجميعات اللحام بالنحاس المعدنية والسيراميك - 600 × 600

التعدين واللحام

المعادن من السيراميك إلى المعدن (Mo/Mn، W).

FAQ

يتم حساب الكتلة المولية لأكسيد البريليوم على النحو التالي: البريليوم (Be) = 9.012 جم/مول، الأكسجين (O) = 16.00 جم/مول. لذلك، BeO = 9.012 + 16.00 = 25.012 جم/مول.

يظهر البريليوم (Be) بشكل حصري تقريبًا حالة أكسدة +2 في مركباته. في أكسيد البريليوم (BeO)، يكون للبريليوم حالة أكسدة +2، بينما يكون للأكسجين حالة أكسدة -2.

على الرغم من أن الصيغة الجزيئية لأكسيد البريليوم (BeO) تشير إلى أنه مركب أيوني (Be²⁺ و O²⁻)، إلا أن رابطة هذا المركب تظهر طابعًا تساهميًا كبيرًا (يقدر بحوالي 631 TP3T) بسبب كثافة الشحنة العالية وصغر حجم أيون Be²⁺. هذه الطبيعة التساهمية تمنحه نقطة انصهار عالية وصلابة. وعادة ما يوصف بأنه يمتلك روابط تساهمية قطبية.

سامة؛ أكسيد البريليوم شديد السمية، خاصة في شكل مسحوق أو دخان. يؤدي استنشاقه إلى الإصابة بمرض البريليوم المزمن (CBD)، وهو مرض رئوي حاد وغالبًا ما يستمر مدى الحياة، إلى جانب حساسية البريليوم. كما أنه مادة مسرطنة مؤكدة للإنسان (المجموعة 1 من الوكالة الدولية لبحوث السرطان). مكونات خزفية كثيفة ومتكلسة بالكامل إذا كان سليماً،الخطر ضئيل، ولكن أي عملية تولد غبارًا تتطلب عناية خاصة ومراقبة صارمة للصحة الصناعية.

أكسيد البريليوم (BeO)، المعروف أيضًا باسم البريليا، هو مركب غير عضوي بلوري أبيض اللون، وصيغته الكيميائية BeO. وهو مادة خزفية مقاومة للحرارة، وتتميز بقيمة عالية نظرًا لقدرتها الاستثنائية على التوصيل الحراري (الأعلى بين الأكاسيد)، ومقاومتها الكهربائية العالية، ودرجة انصهارها العالية، وقوتها الميكانيكية الجيدة. ولها تطبيقات مهمة في قطاعات الإلكترونيات والطاقة النووية والفضاء.

تشمل الاستخدامات الرئيسية لأكسيد البريليوم (BeO) ما يلي:

مبددات الحرارة والركائز للأجهزة الإلكترونية عالية الطاقة (الليزر، ترانزستورات الترددات اللاسلكية، الوحدات).

الصيغة الكيميائية لأكسيد البريليوم هي BeO. تشير الصيغة الكيميائية لأكسيد البريليوم إلى أنه يتكون من ذرة بريليوم (Be) واحدة مرتبطة بذرة أكسجين (O) واحدة.

أكسيد البريليوم متذبذب. وهذا يعني أنه يمكن أن يتفاعل مع الأحماض القوية والقواعد القوية على حد سواء:
* التفاعل مع الأحماض: BeO + 2H⁺ → Be²⁺ + H₂O؛
* التفاعل مع القلويات: (BeO + 2OH⁻ + H₂O → [Be(OH)₄]²⁻ أيون رباعي هيدروكسي بيريلات).

تتميز سيراميك أكسيد البريليوم الملبد الصلب بانخفاض شديد في قابليته للذوبان في الماء، حيث تحدث التفاعلات بمعدل بطيء للغاية أو لا تحدث على الإطلاق. ومع ذلك، يمكن أن يتفاعل مسحوق أكسيد البريليوم فائق النعومة الذي تم تحضيره حديثًا ببطء مع الماء لتكوين هيدروكسيد البريليوم: BeO + H₂O → Be(OH)₂

تشمل الطرق الصناعية الرئيسية لإنتاج مسحوق أكسيد البريليوم ما يلي:

1. التحلل الحراري: يتم تسخين Be(OH)₂ أو BeSO₄ إلى درجات حرارة عالية: Be(OH)₂ → BeO + H₂O (حوالي 400-500 درجة مئوية)، 2BeSO₄ → 2BeO + 2SO₂ + O₂ (حوالي 1100 درجة مئوية).

2. معالجة الخام: استخراج البريليوم من خامات البريليوم (البريل، البريل) عملية معقدة للغاية، تتضمن عادةً الصهر بالفلوكس، والترشيح الحمضي (حمض الكبريتيك)، والاستخلاص بالمذيبات، وترسيب الهيدروكسيد، والتكليس النهائي لتكوين أكاسيد. الطرق الصناعية الأساسية هي عملية حمض الكبريتيك وعملية الفلورة.

لا، أكسيد البريليوم نفسه ليس مشعاً. إنه مركب مستقر. ومع ذلك، يحتوي البريليوم الطبيعي على كميات ضئيلة من النظير غير المستقر ¹⁰Be. وتركيزه أقل بكثير من تركيزه في أكسيد البريليوم، مما يجعله غير كافٍ لإحداث نشاط إشعاعي كبير أو تشكيل خطر إشعاعي. الخطر الرئيسي المرتبط بأكسيد البريليوم هو سميته الكيميائية (انظر السؤال 4)، وليس نشاطه الإشعاعي.

نيتريد الألومنيوم

نيتريد الألومنيوم

نيتريد السيليكون

نيتريد السيليكون

أخصائي تصنيع السيراميك المتقدم

لماذا تختار أكسيد البريليوم من Zhihao؟

  • نقاء عالي: نقاء درجة أشباه الموصلات يصل إلى 99.51٪ (TP3T).
  • حلول مخصصة: من البوتقات القياسية إلى الأجزاء الدقيقة المعقدة.
  • التصنيع الآلي الدقيق: نظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي، تفاوت صغير، سطح أملس.
  • مراقبة الجودة الصارمة: ضمان اتساق وموثوقية كل دفعة من المنتجات.
  • خدمة شاملة: بدءاً من التصميم وحتى التجميع النهائي، مصممة خصيصاً لتناسب تطبيقك.

اتصل بنا اليوم نحن

هل أنت مستعد لإحياء تصاميمك الخزفية؟
اتصل بسيراميك Zihao Ceramics للحصول على حلول معالجة السيراميك المخصصة التي تلبي أعلى المعايير لاستخداماتك.