Металлургический словарь


Бериллий (be)

[beryllium] - элемент II группы Периодич. системы, ат. н. 4, ат. м. 9,0122; легкий светло-серый металл. Имеет один стабильный изотоп 9Ве. Металлич. Be впервые получили в 1828 г. немец, химик Ф. Велер и франц. химикА. Бюсси независимо друг от друга.
Be — редкий элемент, среднее содержание его в земной коре 6 • 10 %. Be находится в рудах гл. образом в форме собственных минералов, а также (обычно не более 5—10 %) в виде изоморфной примеси в породообразующих материалах. Известно около 40 минералов Be. Из них наибольшее практическое значение имеет берилл (содержащий 10—12 %ВеО), перспективны и частично используются фенакит (42-45 %), гельвин (10-12 %), хризоберилл (18-20 %), бертрандит (40-42 %).
Кристаллическая решетка Be - ГПУ: а = = 0,2855 нм и с = 0,3584 нм. Be легче А1, у= 1847,7 кг/м3, tm= 1284 "С, /кнп= 2450 °С. Be обладает наиб, высокой из всех металлов теплоемкостью - 1,8 кг/м3, высокой теплопроводностью - 178 Вт/м-К (при 50 °С), а = = 10,3-13,1 • 10"' (25-100 "С), Е= 3-Ю5 МПа, ств = 200-550 МПа, удлинение 0,2-2 %. Be -хрупкий металл; его ударная вязкость - 1,0— 5,0 Дж/см2; темп-pa перехода из хрупкого состояния в пластич. 200—400 °С. В хим. соединениях Be двухвалентен; обладает высокой хим. активностью, но компактный Be устойчив на воздухе благодаря образованию тонкой и прочной окисной пленки ВеО. При нагревании > 800 °С быстро окисляется. С водой до 100 °С практич. не взаимодействует. Be легко растворяется в HF, HC1, разбавл. H2SO4, слабо реагирует с концентриров. H2SO4 и разбавл. HNO3. Р-ряется в водных р-рах щелочей, образуя бериллиаты, напр. Na2BeO2. При комн. темп-ре реагирует с фтором, а при повышенных - с др. галогенами и с H2S. Взаимодействует с N2 при / > 650 °С с образованием Be3N2 и при t > 1200 °С с углеродом, образуя Ве2С. С водородом практически не реагирует во всем диапазоне темп-р. При высоких темп-pax Be взаимодействует с большинством металлов, образуя бериллиды; с А1 и Si образует эвтектич. сплавы.
Металлич. Be и его соединения получают переработкой берилла в Ве(ОН2 или BeSO4, из к-рых разными способами - BeF2 или ВеС12, а затем восстановлением, в частности ВеС12 в смеси с NaCl при 350 °С — металлич. Be. Получ. металл переплавляют в вакууме. Металл высокой чистоты получают дистилляцией в вакууме, а в неб. кол-вах — зонной плавкой; применяют также электролитич. рафинирование. Вследствие низких технологич. св. изделия из Be обычно получают методами порошковой металлургии. Be измельчают в порошок и подвергают горячему прессованию в вакууме при 1140-1180 "С. Прутки, трубы и другие профили получают выдавливанием при 800—1050 °С (горячее выдавливание) или при 400—500 "С (теплое выдавливание). Листы из Be изготовляют прокаткой горячепрессован-ных заготовок или полос при 760-840 °С. Применяют также ковку, штамповку, волочение. Переработка Be осложняется высокой токсичностью летучих соединений и пыли, содержащих Be, поэтому при работе с Be и его соединениями нужны специальные меры защиты.
В Be выгодно сочетаются малая плотность, высокие модуль упругости, прочность и теплопроводность. По уд. прочности Be превосходит все металлы. Благодаря этому Be применяют в авиац., ракетной и космич. технике, гидроприборостроении.
Однако высокая хрупкость Be при комн. темп-ре — главный фактор, сдерживающий его широкое использование как конструкц. материала. Поэтому Be в большем кол-ве используют в кач-ве легир. добавки сплавов на основе Al, Mg, Си и др. цв. металлов. Be - один из лучших материалов для заменителей и отражателей нейтронов в атомных реакторах.