鈹,化學符號:Be。原子序數(shù)4,原子量9.012182,莫氏硬度:5.5 ,為一種鋼灰色的稀有金屬,是最輕的堿土金屬元素,也是最輕的結(jié)構(gòu)金屬之一。呈灰白色,質(zhì)堅硬。熔點1278±5℃。沸2970℃,密度1.85克/立方厘米,鈹離子半徑0.31埃,比其他金屬小得多。和鋰一樣,也形成保護性氧化層,故在空氣中即使紅熱時也很穩(wěn)定。不溶于冷水,微溶于熱水,可溶于稀鹽酸,稀硫酸和氫氧化鉀溶液而放出氫。金屬鈹對于無氧的金屬鈉即使在較高的溫度下,也有明顯的抗腐蝕性。
金屬鈹?shù)拿芏鹊?、彈性模量大,說明引起其單位面積應變所需的力大,其彈性模量比常用的幾種輕質(zhì)材料如鈦合金、鋁合金、不銹鋼均高出6倍。因此,它在需要精確導航的導彈及潛艇的慣性導航中獲得應用。鈹?shù)臒釋W性能良好,具有高熔點、高比熱、高熱導率、高熱容量。由于鈹?shù)臒崛萘扛?,它的吸熱能力強,具有良好的熱膨脹適應性,當溫度升高或降低時,其機械性能變化慢。鈹?shù)臒崛萘繛殇X的2.5倍,鈦的4.5倍,因此鈹可用來直接吸熱。在衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機重返大氣時,同空氣高速度摩擦而產(chǎn)生大量熱,容易燒毀,若用鈹來做防熱外套非常適合。
鈹青銅含鈹1%~3.5%,其強度約為其他銅合金的2倍,并保持高的熱導率和電導率,具有優(yōu)良的加工工藝性能,無磁性,用途極廣。用鈹青銅制成的彈簧,可以使用幾億次以上,在電子儀表工業(yè)中大量用作開關、簧片、游絲等的材料。由于鈹青銅的耐磨性很好,在計算機和許多民用航空飛機中,用鈹青銅制造軸承。例如,美國航空公司用鈹青銅代替銅軸承,使用壽命由8000小時提高到28000小時。電力機車和電車的輸電線用鈹青銅制作,不僅耐磨、耐蝕、強度高,而且導電性能很好。由于鈹青銅在沖擊時不產(chǎn)生火花,在石油、化工、火藥等工業(yè)中的各種操作工具均可用鈹青銅制作,以防止爆炸。由于鈹青銅有很高的硬度、強度和良好的導熱性、鑄造性,可直接鑄造出精度極高、形態(tài)復雜的模具,而且光潔度好、圖案清晰,生產(chǎn)周期短,舊模具可反復使用,節(jié)省成本,現(xiàn)已用來制作塑料模具、壓力鑄造模具、精密鑄造模具、腐蝕性模具等。
鈹鎳合金(如NiBe)具有超高強度和彈性以及穩(wěn)定的導電性,其工作溫度可提高到250~300℃,而且抗疲勞強度、耐磨性、耐熱性、抗腐蝕性均比鈹青銅高,可用來制作在300℃條件下工作的重要彈性元件,如自動導航元件、電傳打字機簧片、航空儀表發(fā)條、繼電器簧片等。含鎳鈹青銅不會被磁鐵所吸引,不受磁場磁化,所以又是制造防磁零件的好材料。
目前,密度小、強度高、彈性好的鈹已經(jīng)作為反射鏡用到高精度電視傳真上,效果相當不錯,而且發(fā)送一張照片只需幾分鐘。
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