酸化ベリリウム（BeOの）は、セラミック材料であることで、その高い強度及び電気抵抗に加え後者の特性にも金属を凌駕、原子炉の一部になり、このような高熱の駆動能力を有します。
希少ですが、合成素材としての有用性に加えて、自然界にも見られます。人間の健康に深刻な害を及ぼす可能性があるため、取り扱いには注意が必要です。
ウィキメディア・コモンズのベン・ミルズによる酸化ベリリウムの結晶構造のモデル
現代の世界では、テクノロジー企業に所属する科学者が、半導体材料や航空宇宙産業の材料など、非常に特殊な用途向けの先端材料を開発するための研究をどのように行っているかが観察されています。
その結果、非常に有用な特性と高い耐久性のおかげで、時間をかけて進歩し、技術をより高いレベルに引き上げることができる物質が発見されました。
化学構造
酸化ベリリウム（「ベリリウム」とも呼ばれます）の分子は、ベリリウム原子と酸素原子で構成され、どちらも四面体配向に配位しており、ウルツ鉱と呼ばれる六角形の結晶構造に結晶化します。
これらの結晶には、Be 2+とO 2-が占める四面体中心があります。高温では、酸化ベリリウムの構造は正方晶型になります。
酸化ベリリウムを得るには、炭酸ベリリウムのか焼、水酸化ベリリウムの脱水、または金属ベリリウムの点火の3つの方法で行います。高温で形成された酸化ベリリウムは性質上不活性ですが、さまざまな化合物によって溶解できます。
BeCO 3 +熱→BeO + CO 2（か焼）
Be（OH）2 →BeO + H 2 O（脱水）
2 Be + O 2 →2 BeO（点火）
最後に、酸化ベリリウムは気化する可能性があり、この状態では二原子分子の形になります。
プロパティ
酸化ベリリウムは、いくつかの複雑なマンガン-鉄鉱床に見られる白い鉱物であるブロメルライトとして自然界に存在しますが、最も一般的には、その合成形態で見られます：粉末として生じる白いアモルファス固体。 。
また、製造中にトラップされた不純物は、酸化物サンプルにさまざまな色を与えます。
融点は2507℃、沸点は3900℃で、密度は3.01 g / cm 3です。
同様に、その化学的安定性は非常に高く、1000℃に近い温度で水蒸気とのみ反応し、高温での炭素還元プロセスと溶融金属による攻撃に耐えることができます。
また、その機械的強度はまともであり、商業用途に適した設計と製造で改善できます。
電気伝導率
酸化ベリリウムは非常に安定したセラミック材料であるため、電気抵抗率がかなり高く、アルミナと並んで最高の電気絶縁材料の1つになっています。
このため、この材料は一般に特殊な高周波電気機器に使用されます。
熱伝導率
酸化ベリリウムは、その熱伝導率の点で大きな利点があります。それは、非金属の中で2番目に優れた熱伝導材料として知られており、ダイヤモンドに次ぐ、非常に高価で希少な材料です。
金属の場合、酸化ベリリウムよりも伝導によって銅と銀のみが熱をよく伝達するため、非常に望ましい材料になります。
その優れた熱伝導特性により、この物質は耐火材料の製造に関与しています。
光学特性
酸化ベリリウムは、その結晶特性により、特定のフラットスクリーンや太陽電池の紫外線透過材料の用途に使用されます。
同様に、非常に高品質の結晶を製造できるため、使用する製造プロセスによってこれらの特性が向上します。
健康リスク
酸化ベリリウムは、主に発がん性があるため、細心の注意を払って取り扱う必要がある化合物であり、粉塵や蒸気の継続的な吸入に関連しています。
これらの酸化物相の小さな粒子は肺に付着し、腫瘍の形成やベリリウム症として知られる病気につながる可能性があります。
ベリリウム症は、中程度の死亡率を伴う疾患であり、非効率的な呼吸、咳、体重減少、発熱、および肺または他の罹患臓器における肉芽腫の形成を引き起こします。
酸化ベリリウムは腐食性で刺激性があり、皮膚表面や粘膜に損傷を与える可能性があるため、皮膚に直接接触すると健康に害を及ぼす可能性もあります。この物質を使用するときは、特に粉末状の場合、気道と手を保護する必要があります。
用途
酸化ベリリウムの用途は主に3つに分けられます：電子、原子力、その他の用途。
電子アプリケーション
高レベルで熱を伝達する能力とその優れた電気抵抗率により、酸化ベリリウムはヒートシンクとして非常に有用です。
その使用は、大容量コンピューター内の回路や、大電流を処理する機器で証明されています。
酸化ベリリウムはX線やマイクロ波に対して透過性があるため、これらの種類の放射線に対する窓や、アンテナ、通信システム、電子レンジなどに使用されます。
原子力アプリケーション
中性子を緩和し、放射線衝撃下でそれらの構造を維持するその能力により、酸化ベリリウムが原子炉の建設に関与するようになり、高温ガス冷却原子炉にも適用できます。
他のアプリ
酸化ベリリウムの密度が低いことは、ロケットエンジンや防弾チョッキの軽量オプションとなる可能性があるため、航空宇宙および軍事技術産業に関心を集めています。
最後に、それは最近、冶金産業における金属溶解の耐火材料として適用されています。
参考文献
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