Beryllium-Oxid (BeO)

Berylliumoxid, oft auch als BeO Berylliumoxid bezeichnet, ist ein hochspezialisiertes keramisches Material, das für seine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit, seinen hohen elektrischen Widerstand und seine hervorragende mechanische Festigkeit bekannt ist. Die chemische Formel für Berylliumoxid ist BeO, auch bekannt als Formel für Berylliumoxid, Formel für Berylliumoxid oder chemische Formel für Berylliumoxid. Als Hochleistungskeramik zeichnet sich BeO unter den modernen Werkstoffen durch seine einzigartige Fähigkeit aus, elektrische Isolierung mit einer Wärmeleitfähigkeit zu verbinden, die mit der von Metallen wie Aluminium konkurriert. Diese doppelte Eigenschaft macht Berylliumoxid zu einem unersetzlichen Material für Anwendungen, die sowohl eine effiziente Wärmeableitung als auch eine elektrische Isolierung erfordern.

Vorteile von Berylliumoxid

Die Berylliumoxid-Keramik BeO besitzt eine Reihe von Eigenschaften, die sie in fortschrittlichen technologischen Bereichen sehr begehrt machen.

Das Kronjuwel der BeO-Eigenschaften. Mit einer Wärmeleitfähigkeit, die bei hochreinen Sorten bis zu 330 W/(m-K) erreicht und damit an die von Aluminiummetall (rund 250 W/(m-K)) heranreicht und 6-10 Mal höher ist als bei Aluminiumoxid (Al₂O₃), ist BeO die erste Wahl, wenn es darum geht, Wärme schnell von kritischen Komponenten wie Hochleistungs-Halbleiterlasern, HF-Transistoren und Modulen in der Luft- und Raumfahrt sowie in Verteidigungssystemen abzuleiten.

BeO behält auch bei hohen Temperaturen einen hohen elektrischen Widerstand (>10¹⁴ Ω-cm), der Leckströme verhindert und die Signalintegrität in Hochspannungs- und Hochfrequenzgeräten gewährleistet.

BeO weist eine bemerkenswerte Stabilität in Inert- oder Vakuumatmosphären bis zu 1800°C auf und kann in oxidierenden Atmosphären bis zu etwa 1650°C verwendet werden, bevor eine signifikante Verflüchtigung eintritt. Sein Schmelzpunkt liegt bei außergewöhnlichen 2575°C.

Aufgrund ihrer guten mechanischen Festigkeit und ihres sehr hohen Elastizitätsmoduls bleiben BeO-Bauteile auch bei starker thermischer und mechanischer Belastung formstabil.

Die Dielektrizitätskonstante (ε ≈ 6,7) und der Verlusttangens (tan δ ≈ 0,0003) von BeO sind sehr niedrig, so dass es sich hervorragend für Hochfrequenz-Mikrowellen- und HF-Übertragungsanwendungen (z. B. Radar, Satellitenkommunikation) eignet, bei denen die Signalabschwächung minimiert werden muss.

BeO hat einen niedrigen Neutronenabsorptionsquerschnitt und einen hohen Neutronenstreuungsquerschnitt, was es zu einem wirksamen Neutronenmoderator und -reflektor in Kernspaltungsreaktoren und Forschungsanwendungen macht.

Anwendungen in der Industrie

Berylliumoxidkeramik wird aufgrund ihrer extrem hohen Wärmeleitfähigkeit und ihrer ausgezeichneten elektrischen Isolationseigenschaften häufig als Wärmeableitungssubstrat für elektronische Hochleistungsgeräte und Hochfrequenzgeräte sowie als elektrische Isolierstruktur für Halbleitergehäuse und Mikrowellengeräte verwendet. Sie werden als Hochtemperaturisolatoren und hitzebeständige Komponenten in Lasern, Vakuumröhren und in der Kernenergietechnologie verwendet. Sie werden auch zur Herstellung von hochreinen Tiegeln, Wärmeleitungskomponenten und speziellen Sensoren verwendet und spielen eine unersetzliche Rolle in kritischen Szenarien, die eine effiziente Wärmeableitung unter Beibehaltung der Isolierung erfordern.

Anwendungen von Hochleistungskeramik in der Automobilindustrie
Anwendungen von Hochleistungskeramik im Industriemaschinenbau
Anwendungen von Hochleistungskeramik in der allgemeinen Fertigung
Anwendungen von Hochleistungskeramik in der Chemie-, Kunststoff- und Gummibranche
Moderne Keramikkomponenten für die Luft- und Raumfahrt
Anwendungen von Hochleistungskeramiken in der Halbleiter- und Elektronikindustrie
echnische Keramik für medizinische Geräte
Anwendungen von Hochleistungskeramik in der Öl- und Gasindustrie

Verfügbare Sorten von Berylliumoxid-Material

Great Ceramic bietet eine Vielzahl von Berylliumoxid-Produktsorten und -formaten an, um den Anforderungen der Anwendungen gerecht zu werden:

Wichtige Eigenschaften von Berylliumoxid

Great Ceramic bietet seinen Kunden eine Vielzahl von Berylliumoxid-Materialien zur Auswahl an. Die folgenden Werte sind typische Materialeigenschaften und können je nach Produktkonfiguration und Herstellungsprozess variieren. Für weitere Details wenden Sie sich bitte an kontaktieren Sie uns.

Eigentum B-97 B-99 B-99.5
Dielektrizitätskonstante (1 MHz) 6.9 ± 0.4 6.6 ± 0.2 6.6 ± 0.2
Dielektrizitätskonstante (~10 GHz) 6.9 ± 0.4 6.9 ± 0.2 6.8 ± 0.2
Dielektrischer Verlust tan δ (1 MHz) ≤ 4×10-⁴ ≤ 4×10-⁴ ≤ 4×10-⁴
Dielektrischer Verlust tan δ (10 GHz) ≤ 8×10-⁴ ≤ 6×10-⁴ ≤ 4×10-⁴
Durchgangswiderstand (25 °C) ≥ 1×10¹⁴ ≥ 1×10¹⁴ ≥ 1×10¹⁴
DC-Durchschlagsfestigkeit ≥ 15 kV/mm ≥ 30 kV/mm ≥ 40 kV/mm
Biegefestigkeit ≥ 170 MPa ≥ 200 MPa ≥ 200 MPa
Schüttdichte ≥ 2,85 g/cm³ ≥ 2,85 g/cm³ ≥ 2,88 g/cm³
CTE (25-500 °C) 7.0-8.5 ×10-⁶ 7.0-8.0 ×10-⁶ 7.0-8.0 ×10-⁶
Wärmeleitfähigkeit (25 °C) ≥ 200 W/m-K ≥ 260 W/m-K ≥ 285 W/m-K
Wärmeleitfähigkeit (100 °C) ≥ 160 W/m-K ≥ 190 W/m-K ≥ 200 W/m-K
Temperaturwechselbeständigkeit Keine Risse Pass Pass
Chemische Stabilität in HCl 1:9 ≤ 0,3 mg/cm² ≤ 0,1 mg/cm² ≤ 0,1 mg/cm²
Chemische Stabilität in 10% NaOH ≤ 0,2 mg/cm² ≤ 0,1 mg/cm² ≤ 0,1 mg/cm²
Leckrate ≤ 1×10-¹⁰ Pa-m³/s ≤ 5×10-¹² Pa-m³/s ≤ 5×10-¹² Pa-m³/s
Durchschnittliche Korngröße 12-30 μm 10-20 μm 10-20 μm

Vergleich der wichtigsten Eigenschaften - BeO im Vergleich zu anderen technischen Keramiken

Eigentum Beryllia (BeO) Tonerde (Al₂O₃ 99%) Aluminiumnitrid (AlN) Shapal (AlN-SiC)
Wärmeleitfähigkeit (W/m-K) 230 – 260 20 – 30 170 – 180 85 – 90
WAK (x10-⁶/K) 7.0 – 8.5 6.5 – 8.0 4.5 – 5.5 4.5 – 5.5
Dielektrizitätskonstante (1 MHz) 6.7 9.8 8.6 – 9.0 7.0 – 7.5
Dielektrischer Verlust (tan δ x10-⁴) 1 – 5 1 – 2 1 – 10 5 – 15
Biegefestigkeit (MPa) 170 – 300 300 – 400 300 – 400 450 – 600
Dichte (g/cm³) 2.85 – 3.01 3.85 – 3.95 3.25 – 3.35 3.10 – 3.20

Berylliumoxid-Anwendungsfälle

Berylliumoxid-Keramik (BeO) von Great Ceramic vereint eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit, eine hervorragende elektrische Isolierung, eine niedrige Dielektrizitätskonstante und eine hervorragende Stabilität bei hohen Temperaturen und ist damit eine der fortschrittlichsten Keramiklösungen für anspruchsvolle Industrien. Mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der dem von Silizium nahe kommt, ist BeO-Keramik die perfekte Wahl für Hochleistungs-Elektronikgehäuse und Wärmemanagement.

Wichtige Anwendungen von BeO-Keramik:

  • Substrate für Leistungshalbleitergehäuse
  • Isolatoren für Mikrowellengeräte
  • Leistungsstarke Laserkomponenten
  • Elemente zur elektrischen Isolierung und Wärmeableitung
  • Nuklearenergie und Strukturteile für die Luft- und Raumfahrt
  • Dämpfungsglieder für Radar- und Kommunikationssysteme
  • Keramische Ringe, Platten und Rohre
  • Hochpräzise Gehäuse für elektronische Bauteile
  • Teile von Vakuum- und Hochfrequenz-Elektroniksystemen
  • Maßgeschneiderte komplexe Keramikkomponenten
Düsen aus Bornitrid-Keramik
Bearbeitung von Berylliumoxid-Keramikteilen
Laserschneiden von Aluminiumnitrid-Substraten
Metallisierte Berylliumoxid-Berylliumoxid-Keramik-Großkeramik

Toxizität von Berylliumoxid-Keramiken

Obwohl hochreine Berylliumoxidkeramik sehr sicher ist, darf nicht übersehen werden, dass Berylliumoxidstaub für den menschlichen Körper giftig ist. Dies ist vergleichbar mit Kunststoffen, die bei ihrer Verwendung keine Giftstoffe produzieren, aber die aus Kunststoffen hergestellten Materialien sind aus demselben Grund im Allgemeinen giftig. Berylliumoxidkeramik, die in fester Form verarbeitet wird, ist für die menschliche Gesundheit nicht besonders schädlich.

Berylliumoxid Spanende Bearbeitung

Berylliumoxid-Keramik ist mit ihrer extrem hohen Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichneten elektrischen Isolierung ein ideales Material für Leistungselektronik und Hochfrequenzgeräte. Great Ceramic verfügt über umfassende Kapazitäten zur Verarbeitung von Berylliumoxid-Keramik und bietet seinen Kunden branchenführende Leistung, Haltbarkeit und Präzision.

Bei der Bearbeitung setzen wir Diamantschleif- und Präzisionspoliertechnologien ein, um Toleranzen im Mikrometerbereich zu erreichen und die strengen Anforderungen an die strukturelle Genauigkeit und Oberflächenqualität von Hochleistungsmodulen, Mikrowellengeräten und Lasersystemen zu erfüllen. Wir unterstützen auch Metallisierungs-, Löt- und Verpackungsprozesse, so dass unsere Kunden Berylliumoxid-Keramik für eine breitere Palette von Industrieanwendungen einsetzen können.

Dank unserer langjährigen technischen Erfahrung und unserer fortschrittlichen Ausrüstung können wir nicht nur standardisierte Teile liefern, sondern auch komplexe Strukturkomponenten und hochzuverlässige Produkte für unsere Kunden maßschneidern.

Präzisions-CNC-Bearbeitung von Keramik

CNC-Fräsen, Drehen und Schleifen mit Toleranzen im Mikrometerbereich.

Schleifen und Polieren von Keramik

Oberflächenpolieren für glatte Oberflächen und optisch hochwertige Oberflächen.

Technisches Laserschneiden von Keramik

Laserbohren und -schneiden für komplexe Geometrien.

Keramische und metallgelötete Baugruppen

Metallisierung (Mo/Mn, W) für Keramik-Metall-Lötungen.

Häufig gestellte Fragen

Die molare Masse von Berylliumoxid wird wie folgt berechnet: Beryllium (Be) = 9,012 g/mol, Sauerstoff (O) = 16,00 g/mol. Daher ist BeO = 9,012 + 16,00 = 25,012 g/mol.

Beryllium (Be) weist in seinen Verbindungen fast ausschließlich eine Oxidationszahl von +2 auf. In Berylliumoxid (BeO) ist die Oxidationsstufe des Berylliums +2 und die des Sauerstoffs -2.

Während die Berylliumoxid Formel (BeO) auf eine ionische Verbindung (Be²⁺ und O²-) hindeutet, hat ihre Bindung einen erheblichen kovalenter Charakter (schätzungsweise etwa 63%) aufgrund der hohen Ladungsdichte und der geringen Größe des Be²⁺-Ions. Dieser kovalente Charakter trägt zu seinem hohen Schmelzpunkt und seiner Härte bei. Es wird oft als polare kovalente Bindung beschrieben.

Ja, Berylliumoxid ist hochgiftig, insbesondere in Form von Pulver oder Rauch. Das Einatmen kann die chronische Berylliumkrankheit (CBD), ein ernstes und oft lebenslanges Lungenleiden, und eine Berylliumsensibilisierung verursachen. Außerdem ist Beryllium nachweislich krebserregend für den Menschen (IARC-Gruppe 1). Dichte, vollgesinterte Keramikteile stellen ein minimales Risiko dar wenn intakt und nicht abgeschliffenAber jede Verarbeitung, bei der Staub entsteht, erfordert äußerste Vorsicht und strenge arbeitshygienische Kontrollen.

Berylliumoxid (BeO), auch bekannt als Beryllia, ist eine weiße kristalline anorganische Verbindung mit der chemischen Formel BeO. Es ist ein feuerfestes keramisches Material, das für seine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit (die höchste unter den Oxiden), seinen hohen elektrischen Widerstand, seinen hohen Schmelzpunkt und seine gute mechanische Festigkeit geschätzt wird. Es wird vor allem in der Elektronik, der Kerntechnik und der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.

Primäre Verwendungszwecke von Berylliumoxid BeO umfassen:

  • Wärmesenken und Substrate für Hochleistungselektronik (Laser, RF-Transistoren, Module).

  • Komponenten in Mikrowellenröhren (TWTs, Klystrons) und RF-Gehäusen.

  • Neutronenmoderatoren und -reflektoren in Kernreaktoren.

  • Tiegel und Vorrichtungen für die Hochtemperaturverarbeitung.

  • Transparente Mikrowellen-/Radarfenster (speziell bearbeitet).

  • Hochleistungs-Isolatoren und -Durchführungen.

Die chemische Formel für Berylliumoxid lautet BeO. Diese Formel für Berylliumoxid besagt, dass es ein Berylliumatom (Be) in Verbindung mit einem Sauerstoffatom (O) enthält.

Berylliumoxid ist amphotere. Das bedeutet, dass es sowohl mit starken Säuren als auch mit starken Basen reagieren kann:
* Mit Säuren: BeO + 2H⁺ → Be²⁺ + H₂O;
* Mit Sockeln: BeO + 2OH- + H₂O → [Be(OH)₄]²- (Tetrahydroxoberyllat-Ion).

Feste, gesinterte Berylliumoxidkeramik hat eine sehr geringe Löslichkeit in Wasser und reagiert, wenn überhaupt, nur sehr langsam. Frisch zubereitetes, sehr feines BeO-Pulver kann jedoch langsam mit Wasser reagieren und Berylliumhydroxid bilden: BeO + H₂O → Be(OH)₂

Zu den wichtigsten industriellen Verfahren zur Herstellung von Berylliumoxidpulver gehören:

1. Thermische Zersetzung: Erhitzen von Berylliumhydroxid (Be(OH)₂) oder Berylliumsulfat (BeSO₄) zu hohen Temperaturen: Be(OH)₂ → BeO + H₂O (bei ~400-500°C), 2BeSO₄ → 2BeO + 2SO₂ + O₂ (bei ~1100°C).

2. Aufbereitung der Erze: Komplexe Gewinnung aus Berylliumerzen (Bertrandit, Beryll), die häufig Schritte wie Schmelzen mit Flussmitteln, Säureauslaugung (Schwefelsäure), Lösungsmittelextraktion, Ausfällung von Hydroxid und abschließende Kalzinierung zu Oxid umfasst. Die wichtigsten industriellen Verfahren sind das Sulfatverfahren und das Fluoridverfahren.

Nein, Berylliumoxid selbst ist nicht radioaktiv. Es ist eine stabile Verbindung. Natürliches Beryllium enthält jedoch eine winzige Spur des instabilen Isotops ¹⁰Be, dessen Konzentration jedoch viel zu gering ist, um BeO signifikant radioaktiv zu machen oder eine Strahlungsgefahr darzustellen. Die Hauptgefahr ist die chemische Toxizität (siehe Q4), nicht die Radioaktivität.

Experte für die Herstellung von Hochleistungskeramik

Warum Beryllium-Oxid von Great Ceramic wählen?

  • Hohe Reinheit: Bis zu 99,5% für Anwendungen in der Halbleiterindustrie.

  • Kundenspezifische Lösungen: Von Standardtiegeln bis zu komplexen Präzisionsteilen.
  • Präzisionsbearbeitung: CNC-Systeme für enge Toleranzen und glatte Oberflächen.
  • Strenge Qualitätskontrolle: Gewährleistung von Konsistenz und Zuverlässigkeit bei jeder Charge.
  • End-to-End-Service: Vom Entwurf bis zur Endmontage, zugeschnitten auf Ihre Anwendung.

Kontakt Heute

Sind Sie bereit, Ihre Keramikentwürfe zum Leben zu erwecken?
Wenden Sie sich an Great Ceramic, um maßgeschneiderte Lösungen für die Keramikbearbeitung zu erhalten, die den höchsten Anforderungen Ihrer Anwendung entsprechen.