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鄒小姐：13326633089 -
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氧化物陶瓷中，氧化鈹（BeO）算是很特別的一個種類，因為一般氧化物陶瓷的導熱性都不佳，獨獨它是個例外。與氧化鋁相比，氧化鈹導熱率約高7倍，介電常數約為氧化鋁的一半，同時還具備極高的硬度（莫氏硬度9.0，金剛石為10）且耐腐蝕，因此不出意外應是一種性能相當優異的結構陶瓷材料。
氧化鈹陶瓷
但既然性能如此出眾，為什么氧化鈹在先進陶瓷界似乎名聲不顯呢？主要原因就在于氧化鈹本身具有毒性，即使是極少量，也足以使結膜、角膜，皮膚發生炎癥，大量吸入會導致急性肺炎，長期微量吸入會導致慢性鈹肺，因此在相關工作場所其最高允許濃度僅為0.002mg/m3。
既然如此肯定就有人疑惑了，毒性都這么大了，那肯定會讓人避之不及，還從何談應用呢？
氧化鈹“毒”到不能用嗎？
事實上，氧化鈹是有毒沒錯，不過它要發揮毒性前提就是要與人體接觸，如以粉塵、煙霧的形式經呼吸道進入體內。也就是說，只要在前期加工程序防護措施有力，待其燒結成固體塊狀的陶瓷后，毒性便會“消失”，可供安全使用。
氧化鈹粉體
不過氧化鈹在含有水氣的高溫介質中，揮發性會提高，1000℃開始揮發，并隨溫度升高揮發量增大，這就給生產帶來困難，許多國家都將氧化鈹粉末列入一類危險品，有些國家已不生產。但由于氧化鈹制品的性能實在優異，盡管價格較高，但仍有相當大的需求量。
為此，如果想盡可能避免氧化鈹帶來的污染與威脅，就需要生產者對氧化鈹陶瓷粉末具有毒性進行充分的認知，加強對氧安全防護的投入、建立實際有效的氧化鈹作業指導書，并對所有氧化鈹陶瓷相關產品進行有效明確的標識等一系列措施行動，這些都可以成為氧化鈹陶瓷生產廠家安全生產的保護“屏障”。
氧化鈹的性能優勢
明知“鈹”有毒，偏向“鈹”山行的最大原因就是氧化鈹陶瓷的性能真的出色。構成其優勢的除了有較高的熱導率外，優良的電性能也很重要。
①熱導率大
在導體中，熱導率是自由電子起決定性作用，導體的熱導率一般數值很大，但絕緣性能差。而一般陶瓷的熱導率主要是靠原子、離子或分子的熱振動，導熱能力差，但絕緣性好，只有像氧化鈹陶瓷這樣的材料是靠聲子來導熱，既能有高的熱導性，又能有高的絕緣性。
BeO陶瓷的熱導率在目前所有實用的陶瓷材料中為最高的，是致密Al2O3的6~7倍及MgO的3倍，當氧化鈹陶瓷純度達99%以上，其室溫下的熱導率可達310W/(m·K)。此外，BeO 的耐熱沖擊性也比Al2O3高11倍左右。
通常情況下，BeO陶瓷的熱導率主要取決于材料的純度和致密度，純度和致密度越高，其導熱性能越好。在如此理想的熱導率助力下，氧化鈹有利于提高器件使用壽命和質量，尤其是在大功率半導體器件、集成電路、微波電真空器件及核反應堆中，BeO一直是制備高導熱元部件的主流陶瓷材料。
②低介質損耗
介電常數ε是衡量電介質儲存電荷的能力，通常稱為電容率，是陶瓷的特征參數。介質損耗角正切值tanδ是陶瓷在電磁場中的功率損耗的一部分，是關鍵的特種參數。對于氧化鈹陶瓷而言，通常是：隨著介質損耗角正切值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。
除了以上兩點外，氧化鈹還具有高熔度、強度、高絕緣以及良好的封裝工藝適應性等特點，而且身為氧化物陶瓷，BeO在含氧和濕氣的環境中非常穩定，因此它在特種冶金、真空電子技術、核技術、微電子與光電子技術領域有著廣泛的應用。
氧化鈹的應用
身具那么多本領，那氧化鈹在軍事領域及國民經濟中都有著什么表現呢？下面一起來看看。
1.氧化鈹在核反應堆中的應用
氧化鈹的核性能優異，它的中子散射截面、減速比都比金屬鈹和石墨高，能有效地反射和減速中子。高溫輻照穩定性比金屬鈹好，密度比金屬鈹大，高溫時有相當高的強度和熱導，而且，氧化鈹比金屬鈹價格便宜。這就使它更適于用作反應堆中的反射體、減速劑和彌散相燃料基體。氧化鈹不僅用于試驗研究用的反應堆，而且還用于潛艇、船、收音機實驗及空間系統的反應堆中。
2.氧化鈹在火箭技術與航空上的應用
氧化鈹所具有的高溫性能與優良的核性能，使它成為火箭和航空技術中的理想材料之一。它的高熱容量和傳熱性使之能作為火箭和導彈返回大氣層的殼體與火箭的噴嘴或新一代超音飛機中的難熔材料。由于它具有良好的熱沖擊穩定性從而可以用來制成氣輪透平的葉片。
3.氧化鈹在大功率電子器件/集成電路領域的應用
氧化鈹陶瓷具有的高熱導率、低介電常數及尺寸穩定等特性，以及當前電子技術正朝著大功率、微型化方向發展，都是促使氧化鈹材料在電子技術領域能夠得到廣泛應用的關鍵原因。
在電子基片的應用上，相比認知度較高的氧化鋁基片，厚度相同的情況下氧化鈹基片可以使用的頻率要高出20%，可以在高達44GHz的頻率下工作，常應用于通信、直播衛星、移動電話、個人通信、基站、衛星接收和發送、航空電子設備以及全球定位系統（GPS）。此外，氧化鈹陶瓷高的導熱率可以使大功率器件中產生的熱量及時有效的傳導出去，能夠承受更大的連續波輸出功率，從而保證器件的穩定性和可靠性。因此還廣泛應用在寬帶大功率的電子真空器件中，如行波管的輸能窗、支持桿和降壓收集極。
4.氧化鈹在耐火材料的應用
氧化鈹陶瓷作為高級耐火材料最突出的優點在于抗熱震性優良。可用于加熱元件的耐火支持棒，保護屏蔽、爐襯、熱偶管以及陰極、熱子加熱基板和涂層等。SPACIL HENRYS和WILSON RONALDH在高強度放電燈（金屬鹵化物燈）的電弧管內壁涂敷適當厚度的氧化鈹陶瓷保護層，可以避免金屬鹵素填充物中金屬部分的大量損傷，
此外，氧化鈹陶瓷制成的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，最高工作溫度可達2000℃。由于具有高的熔融溫度（約為2550℃）、高的化學穩定性（耐堿）、熱穩定性和純度，氧化鈹坩堝也可用來熔融鈾和钚，還成功地被用來制造銀、金和鉑的標準樣品。同時，BeO對于電磁輻射的高度“透明”性允許采用感應加熱的方式來熔煉其中的金屬樣品。
5.其它領域
除以上舉例的幾大類應用，氧化鈹陶瓷的應用還有許多方面，比如說BeO可以作為一種組分加入各種成分的玻璃中。含氧化鈹的玻璃能透過X射線，用這種玻璃制作的X射線管可用于機構分析，在醫學上用來治療皮膚病。氧化鈹影響玻璃性質，如增大玻璃的比重、抗水性和硬度，提高膨脹系數、折射率和化學穩定性。它不但可以作具有高彌散系數的特種玻璃組分，而且可以作透過紫外線的玻璃組分。
總結
總而言之，氧化鈹粉體雖“毒”，但其燒結制品在特定領域（如軍工），有著不可替代的作用。盡管目前它在民用市場仍是一種相對陌生的材料，人家都有些“聞鈹色變”，但與其它高熱導率材料相比，氧化鈹在性價比上仍然有可取之處，其優良性能還未得到足夠的挖掘和應用。假以時日，當它的安全性能夠得到進一步保障，成本進一步降低的話，應該能夠發揮出更多的能力。
資料來源：
氧化鈹陶瓷的應用綜述，李文芳，黃小忠，楊兵初，杜作娟，唐明成。
粉體圈NANA整理
