氧化鈹陶瓷的特點(diǎn)及應(yīng)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，在制備過程中提高了技術(shù)門檻，但需要強(qiáng)調(diào)的是，將氧化鈹制成陶瓷后，是無毒的，且生產(chǎn)過程中的毒性隱患也可預(yù)防、可處理，因此不應(yīng)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(dǎo)熱，氧化鈹陶瓷具有極高的導(dǎo)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(shù)量級，近似于純鋁，優(yōu)于各種鐵合金，是所有陶瓷材料中導(dǎo)熱率最高的材料。目前國內(nèi)生產(chǎn)的氧化鈹陶瓷導(dǎo)熱系數(shù)普遍都在200W/m·K以上，中鳴目前的產(chǎn)品能達(dá)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(qiáng)度，同時(shí)高頻損耗低，還有低的介電常數(shù)。另外機(jī)械強(qiáng)度也很高，具有良好的抗熱沖擊性能和化學(xué)穩(wěn)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(yīng)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(jì)30年代，氧化鈹陶瓷就在冶金領(lǐng)域有了應(yīng)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，先后開發(fā)出核反應(yīng)堆和電子器件等領(lǐng)域的應(yīng)用，但它并未在陶瓷材料的發(fā)展中占據(jù)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(shù)國家有安全生產(chǎn)的技術(shù)實(shí)力，一般的應(yīng)用領(lǐng)域還真負(fù)擔(dān)不起；

2、氧化鈹陶瓷的一些性能特性在軍工領(lǐng)域有著必要的需求，很難被其他材料替代，所以長期以來在原料上被嚴(yán)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(jī)會。

在與中鳴的董事長和技術(shù)負(fù)責(zé)人的訪談中，小編了解到國內(nèi)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）、上海飛星和中鳴等少數(shù)幾家，目前中鳴廠房占地2000平方，正在積極擴(kuò)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(xì)加工，有獨(dú)特的專業(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(jié)構(gòu)件，別看它們個(gè)頭小，卻是本事不小！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鎢錳或者鉬錳活性金屬化方法實(shí)現(xiàn)厚膜金屬化，再通過鍍鎳、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。可焊性良好，鍍鎳后抗拉強(qiáng)度超過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(fù)雜、尺寸精度要求較高，采用等靜壓預(yù)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程的同心度要求。

具有尺寸精度高、機(jī)械強(qiáng)度大、放氣量小、熱導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，可用于多注速調(diào)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(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性極好。

拋光的氧化鈹陶瓷基片上濺射電阻薄膜和導(dǎo)電薄膜，經(jīng)電鍍、光刻，可形成具有部分無源元件和導(dǎo)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(tǒng)的陶瓷材料，氧化鈹陶瓷的產(chǎn)品應(yīng)用看起來令人感覺有點(diǎn)“不接地氣”，是不是在產(chǎn)品形式和應(yīng)用領(lǐng)域上都有種耳目一新之感呢？這就是為什么說它深藏不露，傳統(tǒng)的陶瓷應(yīng)用氧化鈹陶瓷也可以滿足，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“捉襟見肘”，無法滿足一些特殊要求了。

目前氧化鈹陶瓷在民用市場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(yīng)用，但小編相信，隨著科技的飛速發(fā)展，各類高新產(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)”終將會大放異彩！

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