BeO ceramic là gì?

Oxit berili, thường được gọi là BeO, là một loại vật liệu gốm sứ chuyên dụng cao cấp, nổi tiếng với khả năng dẫn nhiệt xuất sắc, điện trở suất cao và độ bền cơ học vượt trội. Công thức hóa học của oxit berili là BeO, cũng thường được biểu thị là công thức hóa học của oxit berili, công thức hóa học của oxit berili hoặc công thức hóa học của oxit berili. Là một loại gốm sứ hiệu suất cao, BeO nổi bật trong số các vật liệu tiên tiến nhờ tính cách điện độc đáo và khả năng dẫn nhiệt tương đương với các kim loại như nhôm. Đặc tính kép này khiến oxit berili trở thành vật liệu không thể thay thế trong các ứng dụng yêu cầu tản nhiệt hiệu quả và cách điện.

Ưu điểm của oxit berili

Gốm oxit beo (BeO) có một loạt các đặc tính khiến nó trở nên rất được ưa chuộng trong lĩnh vực công nghệ tiên tiến.

BeO được coi là đỉnh cao của BeO. BeO có độ tinh khiết cao có hệ số dẫn nhiệt lên đến 330 W/(m·K), gần bằng nhôm kim loại (khoảng 250 W/(m·K)), cao gấp 6-10 lần so với nhôm oxit (Al₂O₃). BeO là vật liệu lý tưởng để tản nhiệt nhanh, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng như laser bán dẫn công suất cao, transistor tần số vô tuyến và các bộ phận quan trọng trong hệ thống hàng không vũ trụ và quốc phòng.

BeO có thể duy trì độ dẫn điện cao (>10¹⁴ Ω·cm) ngay cả ở nhiệt độ cao, ngăn chặn rò rỉ dòng điện và đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu trong các thiết bị cao áp và tần số cao.

BeO thể hiện độ ổn định xuất sắc trong môi trường khí trơ hoặc chân không ở nhiệt độ lên đến 1800°C. Trong môi trường khí oxy hóa, nhiệt độ cao nhất có thể đạt khoảng 1650°C mới xuất hiện sự bay hơi đáng kể. Điểm nóng chảy của nó lên đến 2575°C.

Các thành phần BeO có độ bền cơ học tốt và mô đun Young rất cao, vẫn duy trì được tính ổn định kích thước dưới tải nhiệt và tải cơ học đáng kể.

Hằng số điện môi (ε ≈ 6.7) và hằng số tổn hao góc (tan δ ≈ 0.0003) của BeO rất thấp, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng truyền dẫn vi sóng và tần số vô tuyến tần số cao (ví dụ: radar, truyền thông vệ tinh) nơi cần giảm thiểu tối đa sự suy giảm tín hiệu.

BeO có tiết diện hấp thụ neutron thấp và tiết diện tán xạ neutron cao, khiến nó trở thành chất làm chậm neutron và chất phản xạ neutron hiệu quả trong lò phản ứng phân hạch hạt nhân và các ứng dụng nghiên cứu.

Ứng dụng trong ngành

Gốm oxit berili được ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng như: tấm tản nhiệt cho thiết bị điện tử công suất cao và thiết bị tần số vô tuyến, cấu trúc cách điện cho gói bán dẫn và thiết bị vi sóng, cũng như vật liệu cách nhiệt và chịu nhiệt trong laser, ống chân không và công nghệ năng lượng hạt nhân. Ngoài ra, nó còn được sử dụng để sản xuất nồi nấu kim loại tinh khiết, các bộ phận dẫn nhiệt và cảm biến đặc biệt, đóng vai trò không thể thay thế trong các trường hợp quan trọng cần tản nhiệt hiệu quả và duy trì cách điện.

Các cấp độ hiện tại của vật liệu oxit berili

Chất lượng và thông số kỹ thuật của các sản phẩm oxit beryllium do Zhi Hao Ceramics cung cấp đa dạng, đáp ứng nhu cầu ứng dụng:

Các tính chất chính của oxit berili

Các giá trị sau đây là các đặc tính điển hình của vật liệu, có thể thay đổi tùy thuộc vào cấu hình sản phẩm và quy trình sản xuất. Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào.

tài sản B-97 B-99 B-99.5
Hằng số điện môi (1MHz) 6,9 ± 0,4 6,6 ± 0,2 6,6 ± 0,2
Hằng số điện môi (~10 GHz) 6,9 ± 0,4 6,9 ± 0,2 6,8 ± 0,2
Độ tổn thất điện môi tanδ (1MHz) ≤4×10⁻⁴ ≤4×10⁻⁴ ≤4×10⁻⁴
Độ suy hao điện môi tanδ (10GHz) ≤8×10⁻⁴ ≤6×10⁻⁴ ≤4×10⁻⁴
Điện trở suất thể tích (25℃) ≥ 1×10¹⁴ ≥ 1×10¹⁴ ≥ 1×10¹⁴
Điện áp đập xuyên DC ≥15 kilovolt/mm ≥30 kV/mm ≥40 kV/mm
độ bền uốn ≥170 MPa ≥200 MPa ≥200 MPa
độ nén ≥ 2,85 g/cm³ ≥ 2,85 g/cm³ ≥ 2,88 g/cm³
Hệ số giãn nở nhiệt (25–500 độ C) 7,0–8,5 ×10⁻⁶ 7,0–8,0 ×10⁻⁶ 7,0–8,0 ×10⁻⁶
Độ dẫn nhiệt (25℃) ≥200 watt/m·kelvin ≥260 watt/m·kelvin ≥285 watt/mét·kelvin
Độ dẫn nhiệt (100℃) ≥160 watt/m·kelvin ≥190 watt/metre·kelvin ≥200 watt/m·kelvin
Khả năng chống sốc nhiệt Không có vết nứt qua qua
Tính ổn định hóa học trong dung dịch HCl 1:9 ≤0,3 miligam/cm² ≤ 0,1 miligam/cm² ≤ 0,1 miligam/cm²
Tính ổn định hóa học trong dung dịch NaOH 10% ≤0,2 miligam/cm² ≤ 0,1 miligam/cm² ≤ 0,1 miligam/cm²
Tỷ lệ rò rỉ ≤1×10⁻¹⁰ Pa·m³/s ≤5×10⁻¹² Pa·m³/s ≤5×10⁻¹² Pa·m³/s
Đường kính trung bình 12–30 micromet 10–20 micromet 10–20 micromet

So sánh các tính năng chính – BeO và các loại gốm kỹ thuật khác

tài sản Oxit beo (BeO) Aluminium oxide (Al₂O₃ 99%) Nitrua nhôm (AlN) AlN-SiC
Độ dẫn nhiệt (W/m·K) 230 – 260 20 – 30 170 – 180 85 – 90
Hệ số giãn nở nhiệt (x10⁻⁶/K) 7.0 – 8.5 6,5 – 8,0 4,5 – 5,5 4,5 – 5,5
Hằng số điện môi (1MHz) 6.7 9.8 8,6 – 9,0 7.0 – 7.5
Điện trở suất (tanδx10⁻⁴) 1 – 5 1 – 2 1 – 10 5 – 15
Độ bền uốn (MPa) 170 – 300 300 – 400 300 – 400 450 – 600
Mật độ (g/cm³) 2,85 – 3,01 3,85 – 3,95 3.25 – 3.35 3.10 – 3.20

Ứng dụng của oxit berili

Gốm sứ BeO của Zhi Hao Ceramics kết hợp giữa tính dẫn nhiệt cực cao, cách điện xuất sắc, hằng số điện môi thấp và độ ổn định nhiệt độ cao vượt trội, khiến nó trở thành một trong những giải pháp gốm sứ tiên tiến nhất trong các ngành công nghiệp có yêu cầu cao. Hệ số giãn nở nhiệt của gốm sứ BeO gần giống với silicon, là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng đóng gói điện tử hiệu suất cao và quản lý nhiệt.

Ứng dụng chính của gốm BeO:

  • Bảng mạch bán dẫn công suất
  • Vật liệu cách điện cho thiết bị vi sóng
  • Thành phần laser công suất cao
  • Các thành phần cách ly điện và tản nhiệt
  • Cấu trúc hạt nhân và hàng không vũ trụ
  • Radar và hệ thống truyền thông bộ giảm âm
  • Vòng, tấm và ống gốm
  • Đế đóng gói điện tử có độ chính xác cao
  • Các bộ phận của hệ thống điện tử chân không và tần số cao
  • Tùy chỉnh các bộ phận gốm sứ phức tạp
0092-1
113
Ống gốm oxit berili
Substrate of metallized beryllium oxide

Độc tính của gốm oxit berili

Mặc dù gốm oxit berili có độ tinh khiết cao rất an toàn, nhưng không thể bỏ qua rằng bụi oxit berili có độc tính đối với cơ thể con người. Điều này tương tự như nhựa không sản sinh độc tố khi sử dụng, nhưng các vật liệu làm từ nhựa thường có độc tính vì cùng lý do. Gốm oxit berili được gia công thành dạng rắn không gây hại đặc biệt cho sức khỏe con người.

Chế biến oxit berili

Gốm oxit berili có tính dẫn nhiệt cực cao và tính cách điện điện tuyệt vời, là vật liệu lý tưởng cho các thiết bị điện tử công suất và tần số cao. Zhihao Ceramics sở hữu khả năng gia công gốm oxit berili toàn diện, cung cấp cho khách hàng hiệu suất, độ bền và độ chính xác hàng đầu trong ngành.

Trong quá trình gia công, chúng tôi sử dụng công nghệ mài kim cương và đánh bóng chính xác để đạt được độ chính xác ở cấp độ micromet, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ chính xác cấu trúc và chất lượng bề mặt của các mô-đun công suất cao, thiết bị vi sóng và hệ thống laser. Chúng tôi cũng hỗ trợ các quy trình kim loại hóa, hàn và đóng gói, giúp khách hàng có thể áp dụng gốm oxit berili vào nhiều lĩnh vực công nghiệp hơn.

Với nhiều năm kinh nghiệm kỹ thuật và trang thiết bị hiện đại, chúng tôi không chỉ cung cấp các bộ phận tiêu chuẩn mà còn có thể tùy chỉnh các bộ phận cấu trúc phức tạp và sản phẩm có độ tin cậy cao cho khách hàng.

Mài và phay CNC

Phay, tiện và mài CNC, dung sai đạt mức micromet.

Mài và đánh bóng

Đánh bóng bề mặt có thể tạo ra bề mặt mịn và bề mặt cấp quang học.

Laser processing of ceramic substrates

Cắt laser gốm sứ

Laser drilling and cutting for complex geometries.

Bộ phận hàn kim loại và gốm sứ - 600x600

Kim loại hóa và hàn

Metallization (Mo/Mn, W) for ceramic-metal brazing.

FAQ

Khối lượng mol của oxit berili được tính như sau: Berili (Be) = 9,012 g/mol, Oxy (O) = 16,00 g/mol. Do đó, BeO = 9,012 + 16,00 = 25,012 g/mol.

Beryllium (Be) hầu như chỉ thể hiện số oxy hóa +2 trong các hợp chất của nó. Trong oxit beryllium (BeO), beryllium có số oxy hóa +2, còn oxy có số oxy hóa -2.

Mặc dù công thức phân tử của oxit be (BeO) cho thấy nó là một hợp chất ion (Be²⁺ và O²⁻), nhưng do ion Be²⁺ có mật độ điện tích cao và kích thước nhỏ, liên kết của nó có tính chất cộng hóa trị đáng kể (ước tính khoảng 63%). Tính chất cộng hóa trị này khiến nó có điểm nóng chảy và độ cứng cao. Nó thường được mô tả là có liên kết cộng hóa trị phân cực.

Độc hại, oxit berili là chất độc cực mạnh, đặc biệt ở dạng bột hoặc khói. Hít phải có thể gây ra bệnh berili mãn tính (CBD), một bệnh phổi nghiêm trọng và thường kéo dài suốt đời, cũng như dị ứng với berili. Nó cũng là chất gây ung thư cho con người đã được xác nhận (Nhóm 1 của IARC). Các bộ phận gốm sứ dày đặc, nung chảy hoàn toàn. Nếu không bị hư hỏng,Rủi ro rất nhỏ, nhưng bất kỳ quá trình gia công nào tạo ra bụi đều cần phải đặc biệt cẩn thận và kiểm soát nghiêm ngặt vệ sinh công nghiệp.

Oxit berili (BeO), còn được gọi là oxit berili (Beryllia), là một hợp chất vô cơ tinh thể màu trắng, có công thức hóa học là BeO. Đây là một vật liệu gốm chịu lửa, được đánh giá cao nhờ tính dẫn nhiệt xuất sắc (cao nhất trong các oxit), điện trở suất cao, điểm nóng chảy cao và độ bền cơ học tốt. Nó có ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực điện tử, năng lượng hạt nhân và hàng không vũ trụ.

Các ứng dụng chính của oxit beo BeO bao gồm:

Tản nhiệt và bảng mạch cho thiết bị điện tử công suất cao (laser, transistor tần số vô tuyến, mô-đun).

Công thức hóa học của oxit berili là BeO. Công thức hóa học của oxit berili cho thấy nó được tạo thành từ một nguyên tử berili (Be) và một nguyên tử oxy (O) liên kết với nhau.

Oxit berili là chất lưỡng tính. Điều này có nghĩa là nó có thể phản ứng với cả axit mạnh và bazơ mạnh:
* Phản ứng với axit: BeO + 2H⁺ → Be²⁺ + H₂O;
* Phản ứng với bazơ: (BeO + 2OH⁻ + H₂O → [Be(OH)₄]²⁻ ion bari hydroxit tứ hydroxit).

Gốm oxit beryllium nung kết rắn có độ hòa tan trong nước rất thấp, tốc độ phản ứng rất chậm, thậm chí không xảy ra phản ứng. Tuy nhiên, bột oxit beryllium siêu mịn mới được chế tạo có thể phản ứng chậm với nước để tạo thành hydroxit beryllium: BeO + H₂O → Be(OH)₂

Các phương pháp công nghiệp chính để sản xuất bột oxit berili bao gồm:

1. Phân hủy nhiệt: Nung nóng hydroxit berili (Be(OH)₂) hoặc sunfat berili (BeSO₄) ở nhiệt độ cao: (Be(OH)₂ → BeO + H₂O ở khoảng 400-500°C), 2BeSO₄ → 2BeO + 2SO₂ + O₂ (khoảng 1100°C).

2. Chế biến quặng: Quá trình chiết xuất berili từ quặng berili (beryl, beryl) rất phức tạp, thường bao gồm các bước như nấu chảy bằng chất trợ chảy, ngâm axit (axit sunfuric), chiết xuất bằng dung môi, kết tủa hydroxit và cuối cùng là nung thành oxit. Các phương pháp công nghiệp chính là phương pháp axit sunfuric và phương pháp flo hóa.

Không, oxit berili không có tính phóng xạ. Đây là một hợp chất ổn định. Tuy nhiên, berili tự nhiên chứa một lượng nhỏ đồng vị không ổn định ¹⁰Be, nhưng nồng độ của nó thấp hơn nhiều so với hàm lượng oxit berili, không đủ để tạo ra tính phóng xạ đáng kể hoặc gây nguy hiểm về bức xạ. Nguy cơ chính của oxit berili là độc tính hóa học (xem câu hỏi 4), chứ không phải tính phóng xạ.

nitrua nhôm

nitrua nhôm

silicon nitride

silicon nitride

Chuyên gia sản xuất gốm sứ tiên tiến

Tại sao chọn oxit berili của Zhihao?

  • Độ tinh khiết cao: Độ tinh khiết cho ứng dụng bán dẫn lên đến 99,51% TP3T.
  • Giải pháp tùy chỉnh: Từ nồi nấu tiêu chuẩn đến các bộ phận chính xác phức tạp.
  • Gia công chính xác: Hệ thống điều khiển số, dung sai nhỏ, bề mặt nhẵn.
  • Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt: Đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy của từng lô sản phẩm.
  • Dịch vụ trọn gói: Từ thiết kế đến lắp ráp cuối cùng, được tùy chỉnh theo ứng dụng của bạn.

Hôm nay liên lạc Chúng tôi

Bạn đã sẵn sàng biến thiết kế gốm sứ của mình thành hiện thực chưa?
Vui lòng liên hệ với Zhihao Ceramics để có được giải pháp gia công gốm sứ tùy chỉnh đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất cho ứng dụng của bạn.