氧化铍陶瓷的性能及应用

氧化铍(BeO)陶瓷具有高热导率、高熔点、高强度、高绝缘性、高的化学和热稳定性、低介电常数、低介质损耗以及良好的工艺适应性等特点，在特种冶金、真空电子技术、核技术、微电子与光电子技术领域得到广泛应用。

性能

导热性能

氧化铍具有纤锌矿型和强共价键结构，平均原子量很低，只有12.5，这决定了其具有极高的热导率，是致密Al2O3的6倍~7倍以及MgO的3倍。纯度为99%以上，其室温下的热导率可达310W/(m·K)。通常情况下，BeO陶瓷的热导率主要取决于材料的纯度和致密度，纯度和致密度越高，其导热性能越好。

高温电绝缘性能

氧化铍陶瓷的电绝缘性良好。比体积电阻600℃时为4×10¹⁰Ω·m，800℃时为5×10⁹Ω·m，其介电常数随温度升高略有增加。氧化铍陶瓷的介电损耗很低，但其介电损耗随温度的升高而增大。

耐湿润和耐腐蚀性能

氧化铍陶瓷的耐湿润和耐腐蚀性优异。氧化铍的高温蒸气压和蒸发速度都比较低。在真空中它可在1800℃下长期使用；在惰性气体中可在2000℃以下使用；但在氧化气氛中，1800℃时有明显挥发。在有水蒸气的情况下，1500℃即大量挥发。氧化铍陶瓷能耐许多熔融金属和碱性熔渣的侵蚀，但含酸性氧化物的玻璃、氢氧化钾、烧碱和碱金属碳酸盐溶液能腐蚀氧化铍陶瓷。

强度适中

BeO陶瓷的强度适中，高温耐压强度比其他氧化物陶瓷高，但高温蠕变较大。荷重0.66MPa时，在1000-1050℃开始蠕变，在1260℃下10h后变形达到2mm/m。

应用

特种冶金

氧化铍陶瓷产品是一种难熔材料。BeO陶瓷坩埚可用于熔融稀有金属和贵金属，特别是用在要求高纯金属或合金的场合下。坩埚的工作温度可以达到2000℃。由于其高的熔融温度（约为2550℃）、高的化学稳定性（耐碱）、热稳定性和纯度，BeO陶瓷也可用来熔融铀和钚。此外，这些坩埚还成功地被用来制造银、金和铂的标准样品。BeO对于电磁辐射的高度“透明”性允许采用感应加热的方式来熔炼其中的金属样品。

真空电子技术

高的热导率和低的介电常数是氧化铍材料在真空和电子技术领域得到广泛应用的重要原因。BeO陶瓷目前已用于高性能、高功率微波封装件，BeO基片也已用于高电路密度的多片组件。采用BeO材料可以将系统中产生的热量及时地散去，保证系统的稳定性和可靠性。

核技术

氧化铍具有高的中子散射截面，可以将核反应堆中泄露出来的中子反射回反应堆内，因而已经被广泛用作原子反应堆中的中子减速剂和防辐射材料。BeO陶瓷高温辐照稳定性比金属铍好，密度比金属铍大，高温时有相当高的强度和热导，而且，氧化铍比金属铍价格便宜。这就使它更适于用作反应堆中的反射体、减速剂和弥散相燃料基体。氧化铍陶瓷可用做核反应堆中的控制棒，它和U2O陶瓷可以联合使用而成为核燃料。

剂量测定

氧化铍陶瓷具有热释光和光释光特性，在剂量测定中备受关注。BeO很适于某些高剂量的测定，因为它与能量无关，其性能可与LiF：Mg，Ti和Li2B4O7：Mn相匹敌，特别是当其以无毒陶瓷形式使用时，它是一种化学性能、机械性能和热性能都高度稳定的材料。