Как получают полуфабрикаты из бериллия?

Охарактеризуйте свойства бериллия.

Бериллий – металл серого цвета, с температурой плавления 1284 °С и плотностью 1,8 г/см3, обладающий полиморфизмом. Низкотемпературная модификация Be_a, существующая до 1250 °С, имеет ГПУ структуру с периодами α=0,2286 нм; с=0,3584 нм; высокотемпературная Be_b (1250-1284°С) – ОЦК структуру.   

Сравните свойства бериллия с другими металлами.

 По сравнению с другими легкими материалами бериллий обладает уникальным сочетанием физических и механических свойств (табл.1).

                                                                                                                         Таблица 1

                          

   По удельной прочности и жесткости он превосходит высокопрочные стали и все сплавы на основе легких металлов (Mg, Al, Ti), а по удельной жесткости и металлы, обладающие более высоким модулем упругости (W и Mo). Благодаря высокому значению модуля упругости (E=300 ГПа) и низкой плотности, бериллий по удельной жесткости превосходит все известные материалы, сохраняя это преимущество до 500-600 ° С (рис.1).

                   

Рис.1, Влияние температуры на удельный модуль упругости различных материалов.

 

Помимо очень высоких значений удельных прочности и жесткости, бериллий обладает большой скрытой теплотой плавления и очень высокой скрытой теплотой испарения. По удельной теплоемкости он в 2,5 раза превосходит алюминий, в 4 раза – титан и в 8 раз – сталь; по электропроводности и теплопроводности стоит за алюминием, уступая ему в теплопроводности только» 12%. Обладает демпфирующей способностью.

Опишите процесс получения бериллия.

Бериллий относится к числу редких металлов. Его добывают из минерала берилла, представляющего собой двойной силикат бериллия и алюминия (3BeO×Al₂O₃ ×SiO₃), который после обработки переводят в форму хлорида или фторида. Металлический бериллий получают восстановлением фторида магнием при высокой температуре (900-300°С) или электролизом его хлоридов в смеси с хлоридом натрия. Дальнейшей многократной зонной плавкой бериллий очищают до 99,98%. Содержание бериллия в

земной коре небольшое – 0,0005%. Малая распространенность в природе, сложная и дорогая технология

извлечения из руд, получения из него полуфабрикатов и изделий определяют высокую стоимость бериллия.

6.1.4.   В чем сложность металлургии бериллия?

Металлургия бериллия сложна из-за его химической инертности. Литой бериллий крупнозернистый и хрупкий.

Получение полуфабрикатов из бериллия.

Как получают полуфабрикаты из бериллия?

Для получения полуфабрикатов слитки, полученные вакуумной

переплавкой, либо обрабатывают давлением, либо перерабатывают в порошок. В безокислительной среде бериллий измельчают и подвергают горячему прессованию в вакууме. Чем мельче зерно порошка, тем выше прочностные и пластические свойства металла. из которого изготавливают полуфабрикаты и изделия. Для предотвращения взаимодействия с воздухом горячепрессованные заготовки бериллия помещают в стальные оболочки, нагревают до температуры 800-1100 °С и в таком виде проводят обработку давлением. Прокаткой изготавливают листовой бериллий - основной вид продукции, используемый в ракетной технике. Трубы и прутки получают теплым (400-500°С) или горячим (900-1000°С) выдавливанием. Степень обжатия при выдавливании 5: 1 и более. Выдавливанием получают заготовки не только круглого и квадратного сечения, но и более сложного профиля.