ST6571 Beryllium Planar Target Be

Beryllium Planar Target Be Beschreibung

Beryllium Planar Targets sind präzisionsgefertigte, hochreine Materialien, die sich durch eine einzigartige Kombination physikalischer und chemischer Eigenschaften von elementarem Beryllium auszeichnen. Diese Targets erreichen in der Regel einen ultrahohen Reinheitsgrad von ≥99,95 % (Güteklasse 4N5), wobei Spurenverunreinigungen wie Eisen, Aluminium und Silizium durch fortschrittliche Reinigungsverfahren wie Zonenraffination oder Vakuumdestillation streng auf unter 50 ppm kontrolliert werden. Die außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit des Materials (200 W/(m-K) bei Raumtemperatur) gewährleistet eine effiziente Wärmeableitung bei Hochleistungs-Sputterprozessen, minimiert die thermische Belastung und erhöht die Abscheidungsstabilität.

Eine stabile, selbstpassivierende Berylliumoxid (BeO)-Schicht (~5-10 nm dick) bildet sich spontan auf der Oberfläche, wenn sie der Luft ausgesetzt wird, und erhöht die Korrosionsbeständigkeit unter milden Umweltbedingungen. Bei längerer Einwirkung von Feuchtigkeit oder sauren Umgebungen kann diese Schutzschicht jedoch beeinträchtigt werden, so dass inerte Lagerlösungen erforderlich sind. Mikrostrukturell werden die Targets durch heißisostatisches Pressen (HIP) oder Pulvermetallurgie optimiert, um feine Korngrößen (<10 µm) und minimale Porosität (<0,1 %) zu erreichen, während die Oberflächenrauheit durch Diamantdrehen oder chemisch-mechanisches Polieren (CMP) auf Ra < 0,5 µm verfeinert wird.

Sicherheitsprotokolle, einschließlich der Einhaltung von OSHA 1910.1024 und ISO 17025, regeln die Handhabung und Verpackung, um Risiken durch die inhärente Toxizität von Beryllium zu mindern, wobei vorgereinigte Targets in einer inerten Umgebung versiegelt werden, um die Freisetzung von Partikeln zu verhindern. Der niedrige thermische Ausdehnungskoeffizient des Materials (11,6 µm/(m-K) bei 25°C) gewährleistet zudem die Kompatibilität mit gängigen Substraten wie Silizium oder Glas, indem er thermische Fehlanpassungsspannungen reduziert. Strenge Qualitätsprüfungen mittels XRD-, SEM-EDS- und GDMS-Analysen garantieren eine gleichbleibende Qualität, wodurch sich diese Targets ideal für Anwendungen eignen, die Präzision, thermische Stabilität und eine extrem saubere Abscheidungsleistung erfordern.

Beryllium Planar Target Be Spezifikation

Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung. %

*Dieoben genannten Produktinformationen basieren auf theoretischen Daten. Für spezifische Anforderungen und detaillierte Anfragen, kontaktieren Sie uns bitte.

Größe: Kundenspezifisch

Beryllium Planar Target Be Anwendungen

• Kernenergie und Fusionstechnologie: Aufgrund seiner niedrigen Ordnungszahl (Z=4) und seiner hohen Wärmeleitfähigkeit (200 W/(m-K)) ist Beryllium ideal für Neutronenreflektoren und Moderatoren in Kernreaktoren. In Fusionsversuchsreaktoren wie ITER beispielsweise werden auf Beryllium-Targets Beschichtungen auf der ersten Wandpanzerung aufgebracht, die der extremen Plasmastrahlung (bis zu 150 Millionen °C) standhalten. Seine Oxidationsbeständigkeit dient auch als Schutzschicht für die Hüllrohre von Kernbrennstäben.
• Röntgen- und Synchrotron-Optik: Die annähernde Transparenz von Beryllium für niederenergetische Röntgen- und Neutronenstrahlung (Absorptionsquerschnitt ~0,001 Barren) ermöglicht den Einsatz in medizinischen CT-Detektoren, Synchrotronstrahlungsfenstern und Röntgenlithografiesystemen. Hochreine (≥99,95%) Be-Filme gewährleisten minimale Signalverluste und hochauflösende Bilder.
• Luft- und Raumfahrt & Exploration: Mit seiner unübertroffenen spezifischen Steifigkeit (Elastizitätsmodul: 287 GPa; Dichte: 1,85 g/cm³) ist Beryllium von entscheidender Bedeutung für Satellitenstrukturen, Weltraumteleskopspiegel (z. B. die Be-Spiegel des James Webb Space Telescope) und Raketendüsenbeschichtungen. Sein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient (11,6 µm/(m-K)) minimiert die Verformung bei extremen Temperaturen (-240°C bis 300°C) und gewährleistet so optische Präzision.
• Halbleiter und fortschrittliche Elektronik: Planare Targets aus Beryllium ermöglichen die PVD-Beschichtung von thermisch leitfähigen, spannungsarmen Dünnschichten für Wärmespreizer in der Hochleistungselektronik. Jüngste Forschungsarbeiten befassen sich mit berylliumbasierten Verbindungen (z. B. BeS) für transparente Halbleiter vom p-Typ, die flexible Elektronik und optoelektronische Geräte voranbringen könnten.
• Verteidigung und hochpräzise Sensoren: Das geringe Gewicht und die thermische Stabilität von Beryllium sind für Raketenleitsysteme, Infrarotoptiken und Trägheitsnavigationskreisel unerlässlich. Seine nichtmagnetischen Eigenschaften und seine EMI-Beständigkeit verbessern auch die Leistung von hochempfindlichen Sensoren für Militär- und Luftfahrtsysteme.
• Speziallegierungen und Industriewerkzeuge: Beryllium-Kupfer-Legierungen (2 % Be) werden in funkenfreien Bohrwerkzeugen und explosionsgeschützten Geräten verwendet. Planare Targets scheiden verschleißfeste Be-Beschichtungen auf industriellen Komponenten ab und verlängern so die Lebensdauer in korrosiven oder reibungsintensiven Umgebungen.

Beryllium Planar Target Be Verpackung

Unsere Produkte werden in kundenspezifischen Kartons verschiedener Größen verpackt, die auf den Materialabmessungen basieren. Kleine Artikel werden sicher in PP-Kartons verpackt, während größere Artikel in maßgefertigte Holzkisten gelegt werden. Wir achten auf die strikte Einhaltung der kundenspezifischen Verpackungsvorschriften und die Verwendung geeigneter Polstermaterialien, um einen optimalen Schutz während des Transports zu gewährleisten.

Verpackung: Karton, Holzkiste, oder kundenspezifisch.

Herstellungsprozess

1. Kurzer Ablauf des Herstellungsprozesses

2. Prüfverfahren

1. Analyse der chemischen Zusammensetzung - Verifiziert mit Techniken wie GDMS oder XRF, um die Einhaltung der Reinheitsanforderungen zu gewährleisten.
2. Prüfung der mechanischen Eigenschaften - Umfasst Tests der Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung zur Bewertung der Materialleistung.
3. Maßprüfung - Misst Dicke, Breite und Länge, um die Einhaltung der vorgegebenen Toleranzen zu gewährleisten.
4. Prüfung der Oberflächenqualität - Überprüfung auf Defekte wie Kratzer, Risse oder Einschlüsse durch Sicht- und Ultraschallprüfung.
5. Härteprüfung - Bestimmt die Materialhärte zur Bestätigung der Gleichmäßigkeit und mechanischen Zuverlässigkeit.

Beryllium Planar Target Be FAQs

Q1: Warum sind Beryllium-Targets wesentlich teurer als Aluminium oder Kupfer?

A1: Materialknappheit: Die weltweite Berylliumproduktion beläuft sich auf ~300 Tonnen/Jahr, mit kostspieliger Reinigung (Vakuumdestillation/Elektrolyse).

Herausforderungen bei der Verarbeitung: Die Sprödigkeit erfordert spezielle Verfahren wie Heiß-Isostatisches Pressen (HIP) oder Pulvermetallurgie, was die Ausbeute verringert.

Kostensparende Alternativen: Targets aus Beryllium-Kupfer-Legierungen (0,5-2% Be) bieten eine Kostenreduzierung von 60-80% für unkritische Anwendungen.

Q2: Wie sollten Targets oder Berylliumabfälle entsorgt werden?

A2: Recycling-Service: Wir bieten zertifiziertes Berylliumschrott-Recycling (Preis nach Gewicht), das die EPA-Vorschriften für gefährliche Abfälle erfüllt.

Lokale Entsorgung: Kunden können lizenzierte Sondermüllverwerter beauftragen (Nachweis der Zertifizierung erforderlich).

F3: Wie wird die Reinheit Ihrer planaren Beryllium-Targets sichergestellt? Entsprechen sie den Industriestandards?

A3: Reinheitsspezifikationen: Unsere Targets erreichen eine Reinheit von ≥99% (2N-Qualität), wobei kritische Verunreinigungen (z.B. Fe, Al, Si) auf weniger als 50 ppm kontrolliert werden, was durch Glimmentladungs-Massenspektrometrie (GDMS) und Röntgenfluoreszenz (XRF) überprüft wird.

Zertifizierungen: Entspricht den Qualitätsstandards der ISO 17025, unterstützt durch Prüfberichte Dritter (z. B. SGS, UL).

Leistungsvergleichstabelle mit Konkurrenzprodukten

Beryllium-Target im Vergleich zu konkurrierenden Materialien: Leistungsvergleich

Verwandte Informationen

1. Beryllium (Beryllium) Elementübersicht

Beryllium ist ein leichtes metallisches Element (Ordnungszahl 4, Symbol Be), das 1798 von dem französischen Chemiker Vauclain entdeckt und nach dem Beryllium benannt wurde. Als zweitleichtestes Metall im Periodensystem (mit einer Dichte von 1,85 g/cm³, nach Lithium) weist Beryllium bemerkenswerte Eigenschaften auf, die in keinem Verhältnis zu seinem Gewicht stehen: Es hat einen Elastizitätsmodul von 287 GPa, womit es sechsmal zäher als Stahl ist, und eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit (200 W/m-K, nach Silber, Kupfer und Gold). Diese einzigartige Kombination aus "geringer Dichte, hoher Steifigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit" macht es zu einem "Star-Material" in extremen industriellen Szenarien, aber seine Toxizität, die hohen Kosten und die schwierige Verarbeitung schränken sein Anwendungsspektrum erheblich ein.

Kerneigenschaften und wissenschaftlicher Wert

Durchdringungsvorteil der niedrigen Ordnungszahl

Der Berylliumkern enthält nur vier Protonen (Z=4) und hat eine sehr geringe Absorptionsrate für Röntgenstrahlen und Neutronen. Diese Eigenschaft macht es zu einem Kernmaterial für Synchrotronstrahlungsgeräte, Röntgenfenster und zu einer idealen neutronenreflektierenden Schicht in Kernreaktoren. Würde beispielsweise das Röntgendetektorfenster eines medizinischen CT-Geräts aus Aluminium oder Glas bestehen, würde die Bildauflösung erheblich beeinträchtigt, wohingegen ein Berylliumfenster bei einer extrem geringen Dicke (&lt;1 mm) eine nahezu verlustfreie Strahlendurchdringung erreichen kann.

Stabilität in extremen Umgebungen

Beryllium hat einen Schmelzpunkt von 1.287 °C und behält bei hohen Temperaturen eine Schutzschicht aus Berylliumoxid (BeO) bei, die eine Korrosionsbeständigkeit bietet, die die von leichteren Metallen wie Aluminium und Magnesium weit übertrifft. Diese Eigenschaft hat dazu geführt, dass es in hochtemperaturbeständigen Beschichtungen für Raketendüsen und Gehäusematerialien für Kernbrennstäbe verwendet wird. Der US-Marsrover Curiosity verwendet Berylliumlegierungen für seine Kernbatterien (RTGs), um den extremen Temperaturen und der Strahlung auf dem Mars standzuhalten.

Eine unersetzliche Rolle in der Raumfahrt

Bei der Konstruktion von Satelliten und Weltraumteleskopen löst die hohe spezifische Steifigkeit (Steifigkeit/Dichte) von Beryllium die Spannung zwischen geringem Gewicht und struktureller Festigkeit. So sind beispielsweise die 18 Hauptspiegel des James Webb Space Telescope aus Beryllium gefertigt - ein Spiegel, der sich in der tiefen Weltraumumgebung bei -240 °C praktisch nicht verformt, während herkömmliches Glas oder Keramik das Bild aufgrund von thermischer Ausdehnung und Kontraktion verzerren kann. Auch die Trägheitsnavigationskreisel von Interkontinentalraketen bestehen aus Berylliumkomponenten, um die Formstabilität bei hohen Geschwindigkeiten zu gewährleisten.

Anwendungen und Herausforderungen

Die industriellen Anwendungen von Beryllium konzentrieren sich auf hochwertige "Must-have"-Bereiche:

Nuklear- und Verteidigungsindustrie: Neutronenreduzierer, Atombombenzünder (unter Ausnutzung der photo-neutronischen Reaktionseigenschaften von Beryllium);

Präzisionsoptik: Hochenergielaserspiegel, Spiegelsockel für Infrarot-Wärmebildkameras;

Speziallegierungen: Beryllium-Kupfer-Legierungen mit einem Berylliumgehalt von 2 % kombinieren hohe Festigkeit mit funkenfreien Eigenschaften für Öl- und Gasbohrwerkzeuge. Beryllium-Kupfer-Legierungen mit einem Berylliumanteil von 2 % kombinieren hohe Festigkeit mit Funkenfreiheit und werden in Öl- und Gasbohrwerkzeugen und explosionsgeschützten Geräten eingesetzt.