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Cerámicas de óxido de berilio con alta conductividad térmica y características de baja pérdida.

Materiales

Cerámicas de óxido de berilio con alta conductividad térmica y características de baja pérdida.

Aplicaciones en dispositivos electrónicos de alta potencia y circuitos integrados.

En el pasado, la investigación y el desarrollo de dispositivos electrónicos prestaban más atención al diseño del rendimiento y al diseño del mecanismo, y ahora se presta más atención al diseño térmico, y los problemas técnicos de pérdida de calor de muchos dispositivos de alta potencia no se pueden resolver bien. . BeO (óxido de berilio) es un material cerámico con alta conductividad eléctrica y baja constante dieléctrica, lo que lo hace ampliamente utilizado en el campo de la tecnología electrónica.

    Las cerámicas BeO se utilizan actualmente en paquetes de microondas de alta potencia y alto rendimiento, paquetes de transistores electrónicos de alta frecuencia y componentes multichip de alta densidad de circuitos. El uso de materiales BeO puede disipar el calor generado en el sistema a tiempo para garantizar la estabilidad y confiabilidad del sistema.

    BeO utilizado para empaquetar transistores electrónicos de alta frecuencia

    Nota: El transistor es un dispositivo semiconductor sólido, con detección, rectificación, amplificación, conmutación, regulación de voltaje, modulación de señal y otras funciones. Como una especie de interruptor de corriente variable, el transistor puede controlar la corriente de salida en función del voltaje de entrada. A diferencia de los interruptores mecánicos ordinarios, los transistores utilizan telecomunicaciones para controlar su propia apertura y cierre, y la velocidad de conmutación puede ser muy rápida y la velocidad de conmutación en el laboratorio puede alcanzar más de 100 GHz.

    Aplicación en reactores nucleares

    El material cerámico del reactor nuclear es uno de los materiales importantes utilizados en los reactores, en reactores y reactores de fusión, los materiales cerámicos reciben partículas de alta energía y radiación gamma, por lo tanto, además de la resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la corrosión, los materiales cerámicos también deben tener buenas estabilidad estructural. Los reflectores de neutrones y moderadores (moderadores) del combustible nuclear suelen ser materiales BeO, B4C o grafito.

    Las cerámicas de óxido de berilio tienen mejor estabilidad a la irradiación a altas temperaturas que el metal, mayor densidad que el berilio metálico, mejor resistencia a altas temperaturas, mayor conductividad térmica y más baratas que el berilio metálico. También es adecuado para su uso como reflector, moderador y colectivo de combustión en fase de dispersión en un reactor. El óxido de berilio se puede utilizar como barra de control en reactores nucleares y se puede combinar con cerámicas de U2O para convertirse en combustible nuclear.

    Refractario de alta calidad: crisol metalúrgico especial

    El producto cerámico BeO es un material refractario. Los crisoles cerámicos de BeO se pueden utilizar para fundir metales raros y preciosos, especialmente cuando se requieren metales o aleaciones de alta pureza. La temperatura de funcionamiento del crisol puede alcanzar los 2000 ℃.

    Debido a su alta temperatura de fusión (aproximadamente 2550 ° C), alta estabilidad química (resistencia a los álcalis), estabilidad térmica y pureza, las cerámicas BeO se pueden utilizar para fundir esmaltes y plutonio. Además, estos crisoles se han utilizado con éxito para producir muestras estándar de plata, oro y platino. El alto grado de "transparencia" del BeO a la radiación electromagnética permite fundir las muestras de metal mediante calentamiento por inducción.

    Otra aplicación

    a. Las cerámicas de óxido de berilio tienen una buena conductividad térmica, que es dos órdenes de magnitud mayor que la del cuarzo comúnmente utilizado, por lo que el láser tiene una alta eficiencia y una gran potencia de salida.

    b. Las cerámicas BeO se pueden añadir como componente al vidrio de diversas composiciones. Un vidrio que contiene óxido de berilio que transmite rayos X. Los tubos de rayos X fabricados con este vidrio se utilizan en análisis estructurales y en medicina para tratar enfermedades de la piel.

    Las cerámicas de óxido de berilio y otras cerámicas electrónicas son diferentes; hasta ahora, su alta conductividad térmica y sus características de baja pérdida son difíciles de reemplazar con otros materiales.

    ARTÍCULO# Parámetro de rendimiento Vivo
    índice
    1 Punto de fusion 2350±30℃
    2 Constante dieléctrica 6,9 ± 0,4 (1 MHz, 10 ± 0,5 GHz)
    3 Pérdida dieléctrica Datos de ángulo tangente ≤4×10-4(1MHz)
    ≤8×10-4((10±0,5)GHz)
    4 Resistividad de volumen ≥1014Oh·cm(25℃)
    ≥1011Oh·cm(300 ℃)
    5 Fuerza disruptiva ≥20kV/mm
    6 fuerza de ruptura ≥190MPa
    7 Densidad de volumen ≥2,85 g/cm3
    8 Coeficiente medio de expansión lineal. (7.0~8.5)×10-61/K
    (25℃~500℃)
    9 Conductividad térmica ≥240 W/(m·K)(25℃)
    ≥190 W/(m·K)(100℃)
    10 Resistencia al choque térmico Sin grietas, cap.
    11 Estabilidad química ≤0,3 mg/cm2(1:9HCl)
    ≤0,2 mg/cm2(NaOH al 10%)
    12 Estanqueidad al gas ≤10×10-11 Pa·m3/s
    13 Tamaño medio de cristalitos (12~30) micras