BeO: Óxido de Berilio

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- PROPIEDADES MECÁNICAS:

PROPIEDAD

BERILIA

FORSTERITA

Módulo de Young (GPa)

366 – 384

127 – 133

Límite elástico (MPa)

278 – 306

65.7 – 72.5

Resistencia a Tensión (MPa)

278 – 306

65.7 – 72.5

Elongación (%)

0.07 – 0.08

0.05 – 0.06

Resist. a compresión (MPa)

2.78e3 – 3.06e3

551 – 586

Módulo de ruptura (MPa)

333 – 368

125 – 138

Módulo de cizalla (GPa)

141 – 148

51.1 – 53.7

Módulo volumétrico (GPa)

305 – 320

81.3 – 85.4

Coeficiente de Poisson

0.25 – 0.27

0.21 – 0.27

Factor de forma

15

15

Dureza Vickers (HV)

752 – 829

162 – 179

Resist fatiga a 107 ciclos (MPa)

236 – 276

55.9 – 65.2

Tenacid. a fractura (MPa.m1/2)

3.3 - 4

2 – 3

Tabla 1. Comparación de propiedades mecánicas entre la berilia y la forsterita.

Como se puede observar en la tabla, las propiedades mecánicas de la berilia son generalmente superiores a las propiedades de la forsterita, que es el material que tiene mayor competencia con el óxido de berilio. Cabe destacar la gran diferencia en el módulo de Young, casi el triple en el caso de la berilia, el límite elástico también bastante superior, y la resistencia a compresión que en el caso de la berilia es de un orden de magnitud mayor.

En el diagrama se observa la superioridad en el módulo de Young comparando la forsterita con la berilia. El Sialon tiene un valor más cercano a la berilia pero tiene una densidad mucho mayor, lo que puede ser determinante a la hora de elegir un material u otro.

En este diagrama aparece un nuevo material (una ferrita magnética dura, que se encuentra dentro de las cerámicas técnicas igual que la berilia), que se ver que es considerablemente mucho más barato pero con una resistencia a compresión menor que la berilia. Se observa en este caso, que el óxido de berilio tiene peor comportamiento en resistencia a compresión que el sialon, que además posee un menor precio.

- COMPORTAMIENTO QUÍMICO:

En resistencia a los ácidos tenemos dos comportamientos:

- Si los ácidos son concentrados la resistencia es muy mala y sufre ataque.

- Si los ácidos son diluidos la resistencia mejora considerablemente.

En resistencia a los álcalis también observamos una resistencia aceptable.

También se puede apreciar un comportamiento químicamente estable de BeO hasta los 2000⁰C

El óxido de berilio que se ha formado a altas temperaturas > 800 °C, es inerte, se disuelve en bifluoruro de amonio acuoso caliente NH4HF2 o una solución caliente de ácido sulfúrico concentrado y sulfato de amonio (NH4)2SO4

- APLICACIONES:

- Motores de cohetes

- Semiconductores de alto rendimiento para aplicaciones tales como equipos de radio, debido a su buena conductividad térmica por ser al mismo tiempo un buen aislante eléctrico.

- Se usa como un relleno en algunos materiales de interfaz térmica tales como la grasa térmica. Algunos dispositivos semiconductores de potencia han utilizado cerámica de óxido de berilio entre el chip de silicio y la base de montaje de metal del paquete, con el fin de lograr un menor valor de resistencia térmica que el obtenido para un dispositivo similar hecho con óxido de aluminio.

- Cerámica estructural para dispositivos de microondas de alto rendimiento, los tubos de vacío, magnetrones, y láseres de gas.

- El óxido de berilio se emplea para la fabricación de crisoles, en pastas refractarias especiales, dada sus buenas aptitudes para aguantar el choque térmico a elevadas temperaturas. Es usado en la formulación de las porcelanas modernas.