베릴륨 산화물(BeO)

베릴륨 산화물은 흔히 베릴륨 옥사이드(BeO 베릴륨 산화물)라고도 하며 뛰어난 열 전도성, 높은 전기 저항률, 뛰어난 기계적 강도로 잘 알려진 고도로 특수화된 세라믹 소재입니다. 산화 베릴륨의 화학식은 베릴륨 옥사이드 화학식, 베릴륨 옥사이드 화학식 또는 베릴륨 옥사이드 화학식이라고도 하는 BeO입니다. 고성능 세라믹인 BeO는 알루미늄과 같은 금속에 필적하는 열전도율과 전기 절연성을 결합하는 독특한 능력으로 인해 첨단 소재 중에서도 단연 돋보이는 소재입니다. 이러한 이중적 특성 덕분에 베릴륨 산화물은 효율적인 열 방출과 전기 절연이 모두 필요한 애플리케이션에 대체 불가능한 소재입니다.

산화 베릴륨의 장점

베릴륨 산화물 세라믹은 첨단 기술 분야에서 높은 수요를 보이는 다양한 특성을 지니고 있습니다.

BeO 속성의 최고봉. 고순도 등급의 경우 열전도율이 330W/(m-K)에 달해 알루미늄 금속(약 250W/(m-K))에 근접하고 알루미나(Al₂O₃)보다 6-10배 높은 BeO는 고출력 반도체 레이저, RF 트랜지스터, 항공우주 및 방위 시스템의 모듈과 같은 핵심 부품에서 열을 빠르게 빼내는 데 가장 적합한 소재입니다.

BeO는 높은 온도에서도 높은 전기 저항(>10¹⁴ Ω-cm)을 유지하여 고전압 및 고주파 장치에서 전류 누출을 방지하고 신호 무결성을 보장합니다.

BeO는 최대 1800°C의 불활성 또는 진공 분위기에서 뛰어난 안정성을 보이며, 최대 약 1650°C의 산화 분위기에서도 심각한 휘발이 일어나기 전에 사용할 수 있습니다. 융점은 2575°C로 매우 높습니다.

우수한 기계적 강도와 매우 높은 영 계수를 지닌 BeO 부품은 상당한 열 및 기계적 부하에서도 치수 안정성을 유지합니다.

BeO의 유전 상수(ε ≈ 6.7)와 손실 탄젠트(tan δ ≈ 0.0003)는 매우 낮기 때문에 신호 감쇠를 최소화해야 하는 고주파 마이크로파 및 RF 전송 애플리케이션(예: 레이더, 위성 통신)에 탁월합니다.

BeO는 중성자 흡수 단면적이 낮고 중성자 산란 단면적이 높아 핵분열 원자로 및 연구 응용 분야에서 효과적인 중성자 중재자 및 반사체입니다.

산업 애플리케이션

베릴륨 산화물 세라믹은 매우 높은 열전도율과 우수한 전기 절연 특성으로 인해 고출력 전자 및 무선 주파수 장치의 방열 기판, 반도체 패키징의 전기 절연 구조 및 마이크로파 장치에 널리 사용됩니다. 레이저, 진공관 및 원자력 기술에서 고온 절연체 및 내열 부품으로 사용됩니다. 또한 고순도 도가니, 열전도 부품 및 특수 센서 제조에도 사용되어 단열을 유지하면서 효율적인 열 방출이 필요한 중요한 시나리오에서 대체 불가능한 역할을 합니다.

첨단 세라믹의 자동차 응용 분야
산업 기계에서 첨단 세라믹의 응용 분야
일반 제조 분야에서 첨단 세라믹의 응용
화학, 플라스틱 및 고무 분야에서 첨단 세라믹의 응용 분야
항공우주용 고급 세라믹 부품
반도체 및 전자 분야에서 첨단 세라믹의 응용 분야
의료 기기에 사용되는 테크니컬 세라믹
석유 및 가스 산업에서 첨단 세라믹의 응용 분야

사용 가능한 베릴륨 산화물 소재 등급

Great Ceramic은 애플리케이션 요구 사항에 맞는 다양한 산화 베릴륨 제품 등급과 형식을 제공합니다:

산화 베릴륨의 주요 특성

그레이트 세라믹은 고객이 선택할 수 있는 다양한 산화 베릴륨 소재를 제공합니다. 다음 값은 일반적인 재료 특성이며 제품 구성 및 제조 공정에 따라 달라질 수 있습니다. 자세한 내용은 다음 연락처로 문의하시기 바랍니다. 문의하기.

속성 B-97 B-99 B-99.5
유전 상수(1MHz) 6.9 ± 0.4 6.6 ± 0.2 6.6 ± 0.2
유전 상수(~10GHz) 6.9 ± 0.4 6.9 ± 0.2 6.8 ± 0.2
유전체 손실 탄 δ(1MHz) ≤ 4×10-⁴ ≤ 4×10-⁴ ≤ 4×10-⁴
유전체 손실 탄 δ(10GHz) ≤ 8×10-⁴ ≤ 6×10-⁴ ≤ 4×10-⁴
체적 저항률(25°C) ≥ 1×10¹⁴ ≥ 1×10¹⁴ ≥ 1×10¹⁴
DC 고장 강도 ≥ 15kV/mm ≥ 30kV/mm ≥ 40kV/mm
굽힘 강도 ≥ 170 MPa ≥ 200 MPa ≥ 200 MPa
벌크 밀도 ≥ 2.85g/cm³ ≥ 2.85g/cm³ ≥ 2.88g/cm³
CTE(25-500°C) 7.0-8.5 ×10-⁶ 7.0-8.0 ×10-⁶ 7.0-8.0 ×10-⁶
열 전도성(25°C) ≥ 200W/m-K ≥ 260W/m-K ≥ 285W/m-K
열 전도성(100°C) ≥ 160W/m-K ≥ 190W/m-K ≥ 200W/m-K
열 충격 저항 균열 없음 패스 패스
1:9 HCl에서의 화학적 안정성 ≤ 0.3 mg/cm² ≤ 0.1mg/cm² ≤ 0.1mg/cm²
10% NaOH에서의 화학적 안정성 ≤ 0.2 mg/cm² ≤ 0.1mg/cm² ≤ 0.1mg/cm²
누수율 ≤ 1×10-¹⁰ Pa-m³/s ≤ 5×10-¹² Pa-m³/s ≤ 5×10-¹² Pa-m³/s
평균 입자 크기 12-30 μm 10-20 μm 10-20 μm

주요 특성 비교 - BeO와 다른 테크니컬 세라믹 비교

속성 베릴리아(BeO) 알루미나(Al₂O₃ 99%) 질화 알루미늄(AlN) 샤팔(AlN-SiC)
열 전도성(W/m-K) 230 – 260 20 – 30 170 – 180 85 – 90
CTE(x10-⁶/K) 7.0 – 8.5 6.5 – 8.0 4.5 – 5.5 4.5 – 5.5
유전 상수(1MHz) 6.7 9.8 8.6 – 9.0 7.0 – 7.5
유전체 손실(탄 δ x10-⁴) 1 – 5 1 – 2 1 – 10 5 – 15
굴곡 강도(MPa) 170 – 300 300 – 400 300 – 400 450 – 600
밀도(g/cm³) 2.85 – 3.01 3.85 – 3.95 3.25 – 3.35 3.10 – 3.20

베릴륨 산화물 적용 사례

그레이트 세라믹의 베릴륨 산화물(BeO) 세라믹은 매우 높은 열전도율, 우수한 전기 절연성, 낮은 유전율, 고온에서의 뛰어난 안정성을 결합하여 까다로운 산업을 위한 가장 진보된 세라믹 솔루션 중 하나입니다. 실리콘에 가까운 열팽창 계수를 가진 BeO 세라믹은 고성능 전자 패키징 및 열 관리를 위한 완벽한 선택입니다.

BeO 세라믹의 주요 애플리케이션:

  • 전력 반도체 패키징 기판
  • 마이크로파 장치 절연체
  • 고출력 레이저 부품
  • 전기 절연 및 방열 요소
  • 원자력 및 항공우주 구조 부품
  • 레이더 및 통신 시스템 감쇠기
  • 세라믹 링, 플레이트 및 튜브
  • 고정밀 전자 패키징 베이스
  • 진공 및 고주파 전자 시스템 부품
  • 맞춤형 복합 세라믹 부품
질화 붕소 세라믹 노즐
베릴륨 산화물 세라믹 부품 가공
질화 알루미늄 기판 레이저 절단
금속화 베릴륨 산화물-베릴륨 산화물 세라믹-그레이트 세라믹

베릴륨 산화물 세라믹의 독성

고순도 산화 베릴륨 세라믹은 매우 안전하지만 산화 베릴륨 분진이 인체에 유독하다는 사실을 무시할 수 없습니다. 이것은 플라스틱을 사용할 때 독소를 생성하지 않는 것과 같지만 플라스틱으로 만든 재료는 일반적으로 같은 이유로 독성이 있습니다. 고체 형태로 가공된 산화 베릴륨 세라믹은 인체 건강에 특별한 해를 끼치지 않습니다.

베릴륨 산화물 가공

베릴륨 산화물 세라믹은 열전도율이 매우 높고 전기 절연성이 뛰어나 전력 전자 장치 및 고주파 장치에 이상적인 소재입니다. 그레이트 세라믹은 포괄적인 산화 베릴륨 세라믹 가공 역량을 갖추고 있어 고객에게 업계 최고의 성능, 내구성, 정밀도를 제공합니다.

가공 과정에서 다이아몬드 연삭 및 정밀 연마 기술을 활용하여 미크론 수준의 공차를 달성함으로써 고출력 모듈, 마이크로파 장치 및 레이저 시스템의 엄격한 구조 정확도 및 표면 품질 요구 사항을 충족합니다. 또한 금속화, 브레이징 및 패키징 공정을 지원하여 고객이 베릴륨 산화물 세라믹을 더 광범위한 산업 분야에 적용할 수 있도록 합니다.

다년간의 기술 경험과 첨단 장비를 활용하여 표준화된 부품을 제공할 뿐만 아니라 고객을 위해 복잡한 구조 부품과 고신뢰성 제품을 맞춤 제작합니다.

정밀 세라믹 CNC 가공

미크론 수준의 공차로 CNC 밀링, 터닝 및 연삭.

세라믹 연마 및 연마

매끄러운 마감과 광학 등급 표면을 위한 표면 연마.

기술 세라믹 레이저 커팅

복잡한 형상을 위한 레이저 드릴링 및 절단.

세라믹 및 금속 브레이징 어셈블리

세라믹 대 금속 브레이징을 위한 금속화(Mo/Mn, W).

자주 묻는 질문

베릴륨 산화물의 몰 질량은 다음과 같이 계산됩니다: 베릴륨(Be) = 9.012 g/mol, 산소(O) = 16.00 g/mol. 따라서 BeO = 9.012 + 16.00 = 25.012 g/mol입니다.

베릴륨(Be)은 화합물에서 거의 독점적으로 +2의 산화수를 나타냅니다. 베릴륨 산화물(BeO)에서 베릴륨의 산화 상태는 +2이고 산소는 -2입니다.

동안 베릴륨 산화물 공식(BeO) 는 이온 화합물(Be²⁺ 및 O²-)을 암시하며, 그 결합은 중요한 역할을 합니다. 공유 문자 (약 63%로 추정)의 높은 전하 밀도와 작은 크기 때문입니다. 이 공유 결합 특성은 높은 녹는점과 경도에 기여합니다. 흔히 극성 공유 결합을 갖는 것으로 설명됩니다.

예, 베릴륨 산화물은 특히 분말 또는 연기 형태의 독성이 강합니다. 베릴륨을 흡입하면 심각하고 종종 평생 지속되는 폐 질환인 만성 베릴륨 질환(CBD)과 베릴륨 감작을 일으킬 수 있습니다. 또한 베릴륨은 인체 발암 물질로 확인된 물질입니다(IARC 1군). 고밀도의 완전 소결 세라믹 부품으로 위험 최소화 손상되지 않고 마모되지 않은 경우하지만 먼지를 발생시키는 모든 공정에는 극도의 주의와 엄격한 산업 위생 관리가 필요합니다.

베릴리아라고도 알려진 베릴륨 산화물(BeO)은 화학식 BeO를 가진 백색 결정성 무기 화합물입니다. 뛰어난 열전도율(산화물 중 가장 높음), 높은 전기 저항률, 높은 융점, 우수한 기계적 강도로 높이 평가받는 내화 세라믹 소재입니다. 전자, 원자력 및 항공우주 분야에서 중요한 용도로 사용됩니다.

주요 용도 베릴륨 산화물 BeO 포함:

  • 고전력 전자 제품(레이저, RF 트랜지스터, 모듈)을 위한 방열판 및 기판.

  • 마이크로웨이브 튜브(TWT, 클라이스트론) 및 RF 패키지의 구성 요소.

  • 원자로의 중성자 조절기 및 반사체.

  • 고온 가공을 위한 도가니 및 고정 장치.

  • 투명한 전자레인지/레이더 창(특수 처리).

  • 고성능 절연체 및 피드스루.

산화 베릴륨의 화학식은 BeO입니다. 이 산화 베릴륨의 화학식은 베릴륨(Be) 원자 1개가 산소(O) 원자 1개에 결합되어 있음을 나타냅니다.

산화 베릴륨은 양쪽성. 즉, 강산과 강염기 모두와 반응할 수 있습니다:
* 산성: BeO + 2H⁺ → Be²⁺ + H₂O;
* 베이스 포함: BeO + 2OH- + H₂O → [Be(OH)₄]²- (테트라하이드록소베릴레이트 이온).

고체 소결 베릴륨 산화물 세라믹은 물에 대한 용해도가 매우 낮고 반응 속도가 매우 느립니다. 그러나 갓 제조한 초미립자 베릴륨 산화물 분말은 물과 천천히 반응하여 수산화 베릴륨을 형성할 수 있습니다: BeO + H₂O → Be(OH)₂

베릴륨 산화물 분말을 생산하는 주요 산업적 방법은 다음과 같습니다:

1. 열 분해: 수산화 베릴륨 가열 (Be(OH)₂) 또는 황산베릴륨 (BeSO₄) 고온에 노출됩니다: Be(OH)₂ → BeO + H₂O (~400-500°C에서), 2BeSO₄ → 2BeO + 2SO₂ + O₂ (~1100°C에서).

2. 광석 처리: 베릴륨 광석(베르트란다이트, 베릴)에서 복잡한 추출 과정으로, 플럭스를 이용한 용융, 산 침출(황산), 용매 추출, 수산화물의 침전, 최종 산화물로의 소성과 같은 단계가 포함되는 경우가 많습니다. 주요 산업 경로는 황산염 공정과 불소 공정입니다.

아니요, 산화 베릴륨 자체는 방사능이 아닙니다. 안정적인 화합물입니다. 그러나 천연 베릴륨에는 불안정한 동위원소 ¹⁰Be가 극미량 포함되어 있지만, 그 농도가 너무 낮아 BeO를 방사능으로 만들거나 방사능 위험을 초래할 정도는 아닙니다. 주요 위험은 방사능이 아닌 화학적 독성입니다(Q4 참조).

고급 세라믹 제조 전문가

그레이트 세라믹의 베릴륨 산화물을 선택해야 하는 이유

  • 고순도: 반도체급 애플리케이션의 경우 최대 99.5%.

  • 맞춤형 솔루션: 표준 도가니부터 복잡한 정밀 부품까지.
  • 정밀 가공: 엄격한 공차와 매끄러운 마감을 위한 CNC 시스템.
  • 엄격한 품질 관리: 모든 배치에서 일관성과 신뢰성을 보장합니다.
  • 엔드투엔드 서비스: 설계부터 최종 조립까지 고객의 애플리케이션에 맞춘 맞춤형 서비스입니다.

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