Структура, свойства и применение оксида бериллия (BeO)

оксид бериллия (BeO) представляет собой керамический материал, который, помимо своей высокой прочности и удельного электрического сопротивления, обладает высокой теплопроводностью, что делает его частью ядерных реакторов, превосходя даже металлы по этому последнему свойству..

В дополнение к его полезности в качестве синтетического материала, он также может быть найден в природе, хотя это редко. Его управление должно осуществляться с осторожностью, так как оно способно нанести серьезный вред здоровью людей..

В современном мире наблюдалось, как ученые, связанные с технологическими компаниями, проводили исследования для разработки современных материалов для весьма специализированных применений, таких как материалы, которые соответствуют полупроводниковым материалам, и материалы аэрокосмической промышленности..

Результатом этого стало обнаружение веществ, которые благодаря своим чрезвычайно полезным свойствам и высокой долговечности позволили нам продвинуться во времени, что позволило нам поднять нашу технологию на более высокий уровень..

индекс

• 1 Химическая структура
• 2 свойства
  • 2.1 Электропроводность
  • 2.2 Теплопроводность
  • 2.3 Оптические свойства
  • 2.4 Риски для здоровья
• 3 использования
  • 3.1 Электронные приложения
  • 3.2 Ядерные применения
  • 3.3 Другие приложения
• 4 Ссылки

Химическая структура

Молекула оксида бериллия (также называется «Берилли») Он состоит из атома бериллия и атома кислорода, оба координированы в тетраэдрической ориентации, и кристаллизуется в гексагональных кристаллических структурах, называемых вюрцитами..

Эти кристаллы имеют тетраэдрические центры, которые заняты²⁺ и O^2-. При высоких температурах структура оксида бериллия становится тетрагональной.

Получение оксида бериллия достигается тремя способами: прокаливанием карбоната бериллия, дегидратацией гидроксида бериллия или воспламенением металлического бериллия. Оксид бериллия, образующийся при высоких температурах, инертен, но может быть растворен несколькими соединениями.

BECO₃ + Жара → BeO + CO₂ (Обжиг)

Бе (ОН)₂ → BeO + H₂O (обезвоживание)

2 Be + O₂ → 2 BeO (зажигание)

Наконец, оксид бериллия может испаряться, и в этом состоянии он будет представлен в виде двухатомных молекул.

свойства

Оксид бериллия встречается в природе в виде бромеллита, белого минерала, обнаруженного в некоторых сложных месторождениях марганцевого железа, но чаще встречается в его синтетической форме: белого аморфного твердого вещества, которое образуется в виде порошка..

Кроме того, примеси, которые были захвачены в процессе производства, придают оксиду различные цвета..

Его температура плавления составляет 2507 ° С, его температура кипения составляет 3900 ° С, и он имеет плотность 3,01 г / см.³.

Точно так же его химическая стабильность значительно высока, он реагирует только с водяным паром при температурах, близких к 1000 ºC, и может противостоять процессам восстановления углерода и воздействиям расплавленных металлов при высоких температурах..

Кроме того, его механическая прочность является достойной и может быть улучшена с помощью конструкций и производства, пригодных для коммерческого использования..

Электропроводность

Оксид бериллия является очень стабильным керамическим материалом и поэтому обладает довольно высоким удельным электрическим сопротивлением, что делает его одним из лучших электроизоляционных материалов наряду с глиноземом..

Из-за этого этот материал обычно используется для специализированного высокочастотного электрического оборудования.

Теплопроводность

Оксид бериллия имеет большое преимущество с точки зрения его теплопроводности: он известен как второй лучший теплопроводящий материал среди неметаллов, уступая только алмазу, материалу, значительно более дорогому и редкому..

Что касается металлов, только медь и серебро передают тепло лучше проводимости, чем оксид бериллия, что делает его очень желательным материалом.

Благодаря своим отличным теплопроводящим свойствам это вещество используется для производства огнеупорных материалов..

Оптические свойства

Из-за своих кристаллических свойств оксид бериллия используется для нанесения прозрачного материала на ультрафиолет в некоторых плоских экранах и фотоэлектрических элементах..

Аналогично, могут быть получены кристаллы очень высокого качества, поэтому эти свойства улучшаются в соответствии с используемым производственным процессом..

Риски для здоровья

Оксид бериллия является соединением, с которым необходимо обращаться с большой осторожностью, поскольку он сначала обладает канцерогенными свойствами, которые связаны с непрерывным вдыханием порошков или паров этого материала..

Мелкие частицы в этих фазах оксида прилипают к легким и могут вызывать образование опухолей или болезнь, известную как бериллиоз..

Бериллиоз - это заболевание со средним уровнем смертности, которое вызывает неэффективное дыхание, кашель, потерю веса и повышение температуры, а также образование гранулем в легких или других пораженных органах..

Существует также опасность для здоровья от прямого контакта оксида бериллия с кожей, так как он вызывает коррозию и раздражение и может привести к повреждению поверхности кожи и слизистых оболочек. При работе с этим материалом необходимо защищать дыхательные пути и руки, особенно в виде порошка..

приложений

Использование оксида бериллия в основном делится на три: электронное, ядерное и другие применения.

Электронные приложения

Способность передавать тепло на высокий уровень и его хорошее удельное электрическое сопротивление сделали оксид бериллия приобретающим большое применение в качестве теплоотвода..

Его использование было подтверждено в цепях внутри компьютеров большой емкости, в дополнение к оборудованию, которое обрабатывает большие токи электричества..

Оксид бериллия прозрачен для рентгеновских лучей и микроволн, поэтому он используется в окнах против этих видов излучения, а также в антеннах, системах связи и микроволновых печах..

Ядерные применения

Его способность смягчать нейтроны и сохранять свою структуру под воздействием радиации привела к тому, что оксид бериллия участвует в строительстве ядерных реакторов, а также может применяться в высокотемпературных реакторах, охлаждаемых газами..

Другие приложения

Низкая плотность оксида бериллия вызвала интерес в аэрокосмической и военной промышленности, поскольку он может представлять собой вариант с малым весом в ракетных двигателях и бронежилетах.

Наконец, недавно был применен в качестве огнеупорного материала при плавлении металлов в металлургической промышленности.

ссылки

1. PubChem. (Н.Д.). Оксид бериллия. Получено из pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Reade. (Н.Д.). Бериллия / Оксид бериллия (BeO). Восстановлено с reade.com
3. Research, C. (s.f.). Оксид бериллия - бериллия. Получено с azom.com
4. Services, N.J. (s.f.). Оксид бериллия. Получено с nj.gov
5. Wikipedia. (Н.Д.). Оксид бериллия. Получено с en.wikipedia.org