Ogni volta che si parla dell'ossido di berillio, la prima reazione è che è tossico sia per i dilettanti che per i professionisti. Sebbene l'ossido di berillio sia tossico, le ceramiche all'ossido di berillio non sono tossiche.
L'ossido di berillio è ampiamente utilizzato nei campi della metallurgia speciale, della tecnologia elettronica del vuoto, della tecnologia nucleare, della microelettronica e della tecnologia fotoelettronica grazie alla sua elevata conduttività termica, elevato isolamento, bassa costante dielettrica, bassa perdita media e buona adattabilità al processo.
Dispositivi elettronici e circuiti integrati di alta potenza
In passato, la ricerca e lo sviluppo di dispositivi elettronici si concentravano principalmente sulla progettazione delle prestazioni e sulla progettazione dei meccanismi, ma ora viene prestata maggiore attenzione alla progettazione termica e i problemi tecnici della perdita termica di molti dispositivi ad alta potenza non sono ben risolti. L'ossido di berillio (BeO) è un materiale ceramico ad alta conduttività e bassa costante dielettrica, che lo rende ampiamente utilizzato nel campo della tecnologia elettronica.
Attualmente, la ceramica BeO è stata utilizzata in imballaggi per microonde ad alte prestazioni e ad alta potenza, imballaggi di transistor elettronici ad alta frequenza e componenti multichip ad alta densità di circuiti e il calore generato nel sistema può essere tempestivamente dissipato utilizzando materiali BeO per garantire la stabilità e l’affidabilità del sistema.
Reattore nucleare
Il materiale ceramico è uno dei materiali più importanti utilizzati nel reattore nucleare. Nei reattori e nei convertitori, i materiali ceramici ricevono radiazioni da particelle ad alta energia e raggi beta. Pertanto, oltre alla resistenza alle alte temperature e alla corrosione, i materiali ceramici devono anche avere una migliore stabilità strutturale. La riflessione dei neutroni e il moderatore del combustibile nucleare sono solitamente costituiti da BeO, B4C o grafite.
La stabilità dell'irradiazione ad alta temperatura della ceramica all'ossido di berillio è migliore del metallo; la densità è superiore al berillio metallico; la resistenza è migliore alle alte temperature; la conduttività termica è elevata e il prezzo è più economico del berillio metallico. Tutte queste eccellenti proprietà lo rendono più adatto all'uso come riflettore, moderatore e collettivo di combustione in fase dispersa nei reattori. L'ossido di berillio può essere utilizzato come barre di controllo nei reattori nucleari e può essere utilizzato in combinazione con ceramiche U2O come combustibile nucleare.
Crogiolo metallurgico speciale
In realtà la ceramica BeO è un materiale refrattario. Inoltre, il crogiolo ceramico BeO può essere utilizzato nella fusione di metalli rari e preziosi, in particolare quando sono richiesti metalli o leghe di elevata purezza e la temperatura di esercizio del crogiolo fino a 2000 ℃. A causa della loro elevata temperatura di fusione (2550 ℃) e dell'elevata stabilità chimica (alcali), stabilità termica e purezza, le ceramiche BeO possono essere utilizzate per smalto fuso e plutonio.
Altre applicazioni
La ceramica all'ossido di berillio ha una buona conduttività termica, che è due ordini di grandezza superiore al quarzo comune, quindi il laser ha un'elevata efficienza e un'elevata potenza di uscita.
La ceramica BeO può essere aggiunta come componente in vari componenti del vetro. Il vetro contenente ossido di berillio, che può passare attraverso i raggi X, viene utilizzato per realizzare tubi a raggi X che possono essere utilizzati per analisi strutturali e dal punto di vista medico per curare malattie della pelle.
Le ceramiche all'ossido di berillio sono diverse dalle altre ceramiche elettroniche. Finora, la sua elevata conduttività termica e le caratteristiche di bassa perdita sono difficili da sostituire con altri materiali. A causa dell’elevata domanda in molti campi scientifici e tecnologici, nonché della tossicità dell’ossido di berillio, le misure protettive sono piuttosto rigide e difficili e ci sono poche fabbriche al mondo in grado di produrre in sicurezza ceramiche all’ossido di berillio.
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