氧化鈹陶瓷的特點(diǎn)及應用

提起氧化鈹，大家的通常印象是有毒，這一點(diǎn)也確實(shí)限制了它的推廣，在制備過(guò)程中提高了技術(shù)門(mén)檻，但需要強調的是，將氧化鈹制成陶瓷后，是無(wú)毒的，且生產(chǎn)過(guò)程中的毒性隱患也可預防、可處理，因此不應該“談鈹色變”。

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那它具體都有哪些突出的性能呢？

首先是導熱，氧化鈹陶瓷具有極高的導熱性能，僅次于銀、紫銅，比目前廣泛使用的氧化鋁陶瓷高一個(gè)數量級，近似于純鋁，優(yōu)于各種鐵合金，是所有陶瓷材料中導熱率最高的材料。目前國內生產(chǎn)的氧化鈹陶瓷導熱系數普遍都在200W/m·K以上，中鳴目前的產(chǎn)品能達到280W/m·K。

氧化鈹陶瓷還具有較高的電阻率和較大的擊穿強度，同時(shí)高頻損耗低，還有低的介電常數。另外機械強度也很高，具有良好的抗熱沖擊性能和化學(xué)穩定性。

由于在熱、電、核、力等方面性能優(yōu)異，氧化鈹陶瓷可在航空航天領(lǐng)域用作托架部件和裝配件，可在核工業(yè)中用作原子反應堆中的中子減速劑和防輻射材料，可用于高性能、高功率微波封裝件和寬帶大功率電真空器件，可用作熔融稀有金屬和貴金屬的坩堝，比如鈾和钚，還可作為耐火材料用于加熱元件的耐火支持棒等等，在各領(lǐng)域都有極佳的用武之地。

氧化鈹陶瓷的典型性能

早在20世紀30年代，氧化鈹陶瓷就在冶金領(lǐng)域有了應用，其后多年全世界的材料學(xué)者一直未停止這款材料的研究，先后開(kāi)發(fā)出核反應堆和電子器件等領(lǐng)域的應用，但它并未在陶瓷材料的發(fā)展中占據主流，其原因主要有兩點(diǎn)：

1、原料較為稀有，價(jià)格昂貴，且制備過(guò)程中由于材料的毒性進(jìn)一步增加了成本，世界上僅有少數國家有安全生產(chǎn)的技術(shù)實(shí)力，一般的應用領(lǐng)域還真負擔不起；

2、氧化鈹陶瓷的一些性能特性在軍工領(lǐng)域有著(zhù)必要的需求，很難被其他材料替代，所以長(cháng)期以來(lái)在原料上被嚴格管控，產(chǎn)品也幾乎只供軍工需求，極少用于民用，也就失去了推廣的機會(huì )。

在與中鳴的董事長(cháng)和技術(shù)負責人的訪(fǎng)談中，小編了解到國內有實(shí)力做氧化鈹陶瓷的企業(yè)僅有宜賓紅星電子（原799廠(chǎng)）、上海飛星和中鳴等少數幾家，目前中鳴廠(chǎng)房占地2000平方，正在積極擴產(chǎn)，加大氧化鈹陶瓷在民用領(lǐng)域的產(chǎn)量，主要生產(chǎn)氧化鈹陶瓷、鈹銅合金，及各類(lèi)集成電路高功率電子產(chǎn)品的加工，和相關(guān)材料的研發(fā)、制造，對于氧化鈹陶瓷的精細加工，有獨特的專(zhuān)業(yè)技術(shù)。

目前中鳴生產(chǎn)的氧化鈹陶瓷能做到非常精密的結構件，別看它們個(gè)頭小，卻是本事不??！在2000多攝氏度的高溫下依然能正常工作，在同等的厚度下，氧化鈹基片可以使用的頻率比氧化鋁基片高出20%。

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還有一些其他的高端產(chǎn)品令小編大開(kāi)眼界。

厚膜氧化鈹金屬化產(chǎn)品

氧化鈹陶瓷基片或者基體通過(guò)鎢錳或者鉬錳活性金屬化方法實(shí)現厚膜金屬化，再通過(guò)鍍鎳、圖形刻蝕的方式得到產(chǎn)品電路，主要用于微波功率電路、集成電路中?？珊感粤己?，鍍鎳后抗拉強度超過(guò)20MPa，還原氣氛800℃左右燒鎳不起泡。

主要用于目前X、Ku波段行波管收集極中，在其中起到絕緣和散熱作用，主要特點(diǎn)是產(chǎn)品外形復雜、尺寸精度要求較高，采用等靜壓預先成型為筒狀后切割加工而成，保證瓦塊的致密性的同時(shí)有能保證瓦塊安裝過(guò)程的同心度要求。

具有尺寸精度高、機械強度大、放氣量小、熱導率高、熱穩定性好等特點(diǎn)，可用于多注速調管等微波電真空器件中作為吸波材料。

使用高純氧化鈹材料制作，可作為熔制稀有金屬和高純金屬Be、Zr、Pt、V等的坩堝，熱導率高、熱穩定性極好。

拋光的氧化鈹陶瓷基片上濺射電阻薄膜和導電薄膜，經(jīng)電鍍、光刻，可形成具有部分無(wú)源元件和導電電路的基片，貼裝芯片和各種片狀元件，鍵合互連后可形成特定功能的電路模塊。

相較于傳統的陶瓷材料，氧化鈹陶瓷的產(chǎn)品應用看起來(lái)令人感覺(jué)有點(diǎn)“不接地氣”，是不是在產(chǎn)品形式和應用領(lǐng)域上都有種耳目一新之感呢？這就是為什么說(shuō)它深藏不露，傳統的陶瓷應用氧化鈹陶瓷也可以滿(mǎn)足，但在這些新興的高端領(lǐng)域，其他的陶瓷材料可能就在性能上顯得“捉襟見(jiàn)肘”，無(wú)法滿(mǎn)足一些特殊要求了。

目前氧化鈹陶瓷在民用市場(chǎng)仍是一種相對陌生的材料，它的優(yōu)良性能還未得到足夠的挖掘和應用，但小編相信，隨著(zhù)科技的飛速發(fā)展，各類(lèi)高新產(chǎn)業(yè)迫切需求創(chuàng )新突破，而材料對于產(chǎn)品性能的提升至為關(guān)鍵，氧化鈹陶瓷的“一身本領(lǐng)”終將會(huì )大放異彩！

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