說起氧化鈹，不管是吃瓜群眾還是專業(yè)群眾，第一反應(yīng)，都是：有毒。有毒。有毒。雖然氧化鈹是有毒的，但氧化鈹陶瓷是沒毒的，就跟塑料本來是沒毒的，但合成塑料的東西常常也是有毒是一樣的道理。

本文將為大家整理一下氧化鈹陶瓷材料的一些特性及應(yīng)用。

一、氧化鈹陶瓷的特性

氧化鈹因具有高熱導(dǎo)率，高絕緣性，高熔點，高強度，低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗、高的化學(xué)和穩(wěn)定性以及良好的工藝適應(yīng)性，在特種冶金、真空電子技術(shù)、核技術(shù)、微電子與光電子技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

★★★尤其是在大功率半導(dǎo)體器件、集成電路、微波電真空器件及核反應(yīng)堆中，BeO一直是制備高導(dǎo)熱元部件的主流陶瓷材料。

所以，BeO最大的優(yōu)點是：熱導(dǎo)率大！

★★★氧化鈹陶瓷除了有較高的熱導(dǎo)率外，其優(yōu)良的電性能也是很重要的。

介電常數(shù)ε是衡量電介質(zhì)儲存電荷的能力，通常稱為電容率，是陶瓷的特征參數(shù)。介質(zhì)損耗角正切值tanδ是陶瓷在電磁場中的功率損耗的一部分，是關(guān)鍵的特種參數(shù)。這兩者受化學(xué)成分、體積密度、顯微結(jié)構(gòu)以及頻率、溫度等因素的影響。

對于氧化鈹陶瓷而言，通常是：隨著介質(zhì)損耗角正切值tanδ增大，ε變化不大。但有的情況是：隨著頻率的提高，ε值會稍稍變大；或者是隨著頻率提高，ε會稍稍變小。

所以，BeO有個優(yōu)點是：低介質(zhì)損耗！

★★★眾所周知，BeO是一種有毒物質(zhì)，在制造和使用過程中產(chǎn)生的BeO粉塵和蒸汽對人體健康會造成嚴(yán)重的損害，對其毒性采取的防護措施額外增加了成本，使原來就價格不菲的BeO陶瓷變得更加昂貴。

所以，BeO的最大的毛病是：原理粉塵有毒，價格不菲！

氧化鈹陶瓷的制作工藝過程中，粉塵和蒸汽的出現(xiàn)，屬于一級高毒性，但與鈹?shù)V開采和鈹精煉相比。其皮濃度和毒害相差甚遠，自由防護措施有力，完全可以避免產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。

盡管氧化鈹粉體具有高毒性，成本也比較昂貴，但國內(nèi)外有關(guān)領(lǐng)域及部分仍然在大量的使用。下文將為大家簡單介紹氧化鈹陶瓷的各個應(yīng)用領(lǐng)域。

二、氧化鈹陶瓷的應(yīng)用

1、在大功率電子器件和集成電路上的應(yīng)用

以往的電子器件的研發(fā)多關(guān)注與性能設(shè)計和機構(gòu)設(shè)計，而今，較多關(guān)注的是熱設(shè)計，不少大功率器件的熱損耗的技術(shù)問題得不到很好的解決。而BeO（氧化鈹）具有高的電導(dǎo)率和低的介電常數(shù)是陶瓷材料，使其在電子技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

BeO陶瓷目前已用于高性能、高功率微波封裝件、高頻電子晶體管封裝、高電路密度的多片組件。采用BeO材料可以將系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量及時的散去，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。

BeO用于高頻電子晶體管 封裝

備注：晶體管是一種固體半導(dǎo)體器件，具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機械開關(guān)不同，晶體管利用電訊號來控制自身的開合，而且開關(guān)速度可以非常快，實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

2、在核反應(yīng)堆中的應(yīng)用

核反應(yīng)堆陶瓷材料是反應(yīng)堆使用的重要材料之一，在反應(yīng)堆和聚變堆中，陶瓷材料收到高能粒子和γ射線的輻射，因此，除了耐高溫、耐腐蝕，陶瓷材料還需要具備較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。核燃料的中子反射劑、減速劑（慢化劑）通常采用BeO、B4C或石墨材料。

氧化鈹陶瓷高溫輻照穩(wěn)定性比金屬好，密度比金屬鈹大，高溫下強度好，熱傳導(dǎo)率高，且比金屬鈹價格便宜。使更它適用于用作反應(yīng)堆中的反射體、減速劑和彌散相燃燒集體。氧化鈹可做核反應(yīng)堆中的控制棒，它與U2O陶瓷可以聯(lián)合使用成為核燃料。

3、高級耐火材料—特種冶金坩堝

BeO陶瓷產(chǎn)品是一種難熔材料。BeO陶瓷坩堝可用于熔融稀有金屬和貴金屬，特別是用在要求高純金屬或合金的場合下。坩堝的工作溫度可達2000℃。

由于其高的熔融溫度（約2550℃）、高的化學(xué)穩(wěn)定性（耐堿）、熱穩(wěn)定性和純度，BeO陶瓷可用來熔融釉和钚。此外，這些坩堝還成功地被用來制造銀、金和鉑的標(biāo)準(zhǔn)樣品。BeO對于電磁輻射的高度“透明”性允許采用感應(yīng)加熱的方式來熔煉其中的金屬樣品。

4、其他應(yīng)用

a 、氧化鈹陶瓷的導(dǎo)熱性性能良好，比常用的石英高出兩個數(shù)量級，因而激光器的效率高，輸出功率大。

★舉例：哈薩克斯坦，烏爾斯基金屬冶煉廠（Y M 3）該廠隸屬于哈薩克斯坦國家原子能股份有限公司，主要生產(chǎn)BeO粉料，Be金屬粉、銅-鈹合金、鋁-鈹合金、鎳-鈹合金等原材料，該廠生產(chǎn)的激光器用BeO放電管，其長度可達到1.5米。

b、BeO陶瓷可作為一種組分加入各種成分的玻璃 中。含氧化鈹?shù)牟Ａ?能透過X射線,用這種玻璃 制作的X射線管可用于結(jié)構(gòu)分析,在醫(yī)學(xué)上用來治療皮膚病。

氧化鈹陶瓷和其他電子陶瓷不一樣，迄今為止它的高熱導(dǎo)和低損耗特性是其他材料難以替代的，一方面由于許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的大量需要，另一方面又由于氧化鈹具有毒性，防護措施性當(dāng)嚴(yán)格和困難，致使世界上能安全生產(chǎn)的工廠為數(shù)不多，國外有些發(fā)達的工業(yè)國家（如日本）則完全靠進口。美國是世界上BeO陶瓷產(chǎn)量最大，生產(chǎn)技術(shù)最高，產(chǎn)品性能最好的國家，其次是英國、哈薩克斯坦。

參考文獻

1、氧化鈹陶瓷的應(yīng)用綜述，李文芳等著。

2、氧化鈹陶瓷材料的性能及應(yīng)用，趙世柯等著。

粉體圈 作者：小白