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氧化披陶瓷的優(yōu)勢、缺點和應(yīng)用

氧化披陶瓷

                            氧化披陶瓷的優(yōu)勢、缺點和應(yīng)用

一聽到氧化鈹陶瓷第一份反應(yīng)就是“有毒”,氧化鋁鈹粉體確實是有毒,但是氧化鈹陶瓷作為陶瓷制品卻有著非常大的用途,具備更到的導(dǎo)熱系數(shù)和絕緣性能等。今天小編留來分享一下氧化鈹陶瓷的優(yōu)勢、缺點以及應(yīng)用。

一,氧化鈹陶瓷導(dǎo)熱性能優(yōu)異,且同時還具有較低的介電常數(shù)和介電損耗以及高的絕緣性能和機械性能等優(yōu)點。

1,氧化鈹陶瓷導(dǎo)熱系數(shù)高

BeO為纖鋅礦型結(jié)構(gòu),單胞為立方晶系,具有很強的共價鍵。其熱傳導(dǎo)能力極高,BeO質(zhì)量分數(shù)為99%的BeO陶瓷,室溫下其熱導(dǎo)率(導(dǎo)熱系數(shù))可達310W/(m·K),為同等純度Al2O3陶瓷熱導(dǎo)率的10倍左右。

陶瓷材料性能對比.jpg 

陶瓷材料性能參數(shù)對比圖

2,氧化鋁鈹陶瓷熱膨脹系數(shù)低

      氧化鈹陶瓷晶體晶型為六方晶系,熔點2550攝氏度,熱膨脹系數(shù)9.2×10-5C-1,透光率55-60%(波長0.1-3um,厚度0.8mm )。其介電常數(shù)6~7(0.1MHz)。介質(zhì)損耗角正切值約為4×10-4(0.1GHz)。氧化鋁陶瓷熱膨脹系數(shù)是氧化鋁瓷6.7~8.0(1/K)×10^(—6).氧化鈹陶瓷較低的熱膨脹系數(shù),可以減少產(chǎn)品運作中的熱應(yīng)力,提高產(chǎn)品的性能。

氧化鈹陶瓷結(jié)構(gòu).png 

氧化鈹晶體結(jié)構(gòu)圖

 

3,氧化鈹陶瓷有毒嗎?

      都說氧化鈹制品好,具有極高的耐熱震性,熱導(dǎo)性和金屬鋁相似,電絕緣性能優(yōu)良,高度化學(xué)惰性,但原料昂貴,有“毒”!這里的“毒”主要是指粉體的“毒”。其粉末有劇毒,吸入可造成肺功能損傷甚至中毒而危及生命,這一點也確實限制了它的大量應(yīng)用和推廣。但在生產(chǎn)過程中的毒性隱患也可進行防護、可處理,且氧化鈹制成陶瓷成品后是無毒的。

4,氧化鈹陶瓷燒結(jié)溫度

      氧化鈹陶瓷的熔點2350°比氧化鋁陶瓷和氮化鋁陶瓷要高很多,以氧化鈹為粉體原料,加入添加劑,在壓力為20MPa,溫度1200攝氏度下燒結(jié),可得到半透明狀多晶體。

二,氧化破陶瓷的應(yīng)用

早期BeO是作為絕緣材料和熒光材料使用,后制備出高純BeO陶瓷,因發(fā)現(xiàn)其具有極高的導(dǎo)熱系數(shù)。并且同時具備比氧化鋁陶、瓷氮化鋁陶瓷更好的導(dǎo)熱散熱性能,氧化鈹陶瓷還具備較低的介電常數(shù)和介電損耗以及高的絕緣性能和機械性能等特性,在航空航天、電力電子、光電技術(shù)和核工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。尤其是在需要高導(dǎo)熱的大功率器件及電路的應(yīng)用中,BeO陶瓷是非常核心的材料。

一方面氧化鈹粉體有毒,另一方面BeO的高熱導(dǎo)率和低損耗特性迄今為止是其他陶瓷材料不可比擬的,在追求更高性能及高價值的應(yīng)用(如航空航天和衛(wèi)星通信等)中,仍在使用BeO陶瓷基片。

也正是“氧化鈹粉體有毒”氧化鈹陶瓷國內(nèi)生產(chǎn)廠家較少,在美國則生產(chǎn)和消費比較發(fā)達,技術(shù)也是較為前端的。BeO陶瓷基片產(chǎn)量及金屬化技術(shù)均處于世界前列。日本是隨后研發(fā)的國家,氧化鈹生產(chǎn)加工技術(shù)在提供氧化鈹導(dǎo)熱能力方面非常有效,其中住友、京瓷、NGK和礙子公司都生產(chǎn)過 BeO 陶瓷,而且具有較好的技術(shù)性能。礙子公司在提高 BeO 陶瓷熱導(dǎo)率方面的研究很有成效。

 


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