其實，片面的講這個陶瓷不受待見，是不正確的。

今天，讓我們一起來了解一下氧化鈹陶瓷。

什么是氧化鈹

BeO晶體為纖鋅礦型結構，單胞為立方晶系，具有很強的共價鍵。室溫下BeO以α-BeO相存在，是堿土金屬氧化物中唯一的六方纖鋅礦結構，其它堿土金屬氧化物（MgO，CaO，SrO，BaO等）則為NaCl型結構。BeO晶體結構中，每個Be原子與4個O原子形成四面體，或者每個O原子與4個Be原子形成四面體。

BeO的晶體結構

a.六方纖鋅礦結構b.四方纖鋅礦結構

氧化鈹陶瓷的卓越性能

陶瓷材料作為技術革命的新材料，早在十幾年前就引起了美國的關注。近年來，由于日本、美國、歐洲的競相研究，陶瓷材料技術得到迅速發展。作為能適應各種環境的新型結構材料，陶瓷材料已步入了實用化階段。

氧化鈹陶瓷的性能可以分為熱性能、電性能、核性能、力學性能、化學性能等，在電子工業中，常用來考核氧化鈹陶瓷的性能有體積密度、氣密性、透液性、抗折強度、抗熱震性、線膨脹系數、熱導率、介電常數、體積電阻率、擊穿強度、以及耐酸、堿化學性能等12項。

BeO陶瓷材料的典型性能

BeO陶瓷的熱性能

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是最高的，是致密Al2O3的6倍-7倍以及MgO的3倍。純度為99%以上，致密度達99%以上的BeO陶瓷，其室溫下的熱導率可達310W/（m·K）。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。

BeO材料的熱導率隨溫度的變化關系模型

BeO陶瓷的電性能

氧化鈹陶瓷除了要求較高的熱導率外，優良的電性能也是十分重要的。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，是關鍵性的特征參數，通過它可以判定陶瓷本身介質損耗的大小，對氧化鈹陶瓷在電子器件中的應用非常重要。ε和tanδ值受其化學成分、體積密度、顯微結構以及頻率和溫度等因素的影響。對氧化鈹陶瓷，通常是：隨著頻率的提高，tanδ會增大，而ε變化不大。但有的情況是：隨著頻率的提高，ε值稍稍變大；或是：隨著頻率的提高，ε稍稍變小。

氧化鈹的廣泛應用

在航空航天、電力電子、光電技術和核工業等領域應用廣泛。尤其是在需要高導熱的大功率器件及電路的應用中，BeO陶瓷是首選材料。

大功率電子器件和集成電路

高的熱導率和低的介電常數是BeO陶瓷材料在電子技術領域得到廣泛應用的重要原因。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。

BeO陶瓷還廣泛用于寬帶大功率的電子真空器件中，如行波管的輸能窗、夾持桿和降壓收集極。低的介電常數和損耗有利于獲得很好的寬頻匹配特性，同時也可減少功率損失。

核反應堆

核能的利用是解決當代能源緊缺的重要途徑。利用核能技術，可以獲得巨大的能量，以供發電、供熱等。核反應堆陶瓷材料是反應堆使用的重要材料之一，在反應堆和聚變堆中，陶瓷材料受到高能粒子和γ射線的輻照，因此，除了耐高溫、耐腐蝕外，陶瓷材料還需具備較好的結構穩定性。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。

耐火材料

氧化鈹陶瓷作為耐火材料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。

那為什么氧化鈹還會讓人聞之色變呢

那是因為BeO是一種毒性很大的物質，在制造和使用過程中容易對人員安全和環境造成危害，已經被列為致癌物質，而且一些國家和組織對BeO材料的使用也提出了限制。氧化鈹陶瓷制作工藝過程中由于有氧化鈹粉塵和蒸汽的出現，屬一級高毒性。

為保護工人的身體健康，一方面在BeO陶瓷加工中必須做好自身防護，以及必須加裝能夠處理有毒物質的裝備，以免污染環境；另一方面也迫切需要尋求或開發新的無毒陶瓷材料來替代。然而BeO的高熱導率和低損耗特性迄今為止是其他陶瓷材料不可比擬的，在追求更高性能及高價值的應用中，仍在使用BeO陶瓷基片。

參考來源：
1. 富樂華官網
2. 陸琪等，陶瓷基板研究現狀及新進展
3. 趙世柯等，氧化鈹陶瓷材料的性能及應用
4. 方梅，氧化鈹基HFCVD金剛石薄膜及其熱性能的研究
5. 李文芳等，氧化鈹陶瓷的應用綜述

注：圖片非商業用途，存在侵權告知刪除！進粉體產業交流群請加中國粉體網編輯部微信：18553902686