金屬鈹?shù)男再|(zhì)和應(yīng)用

金屬鈹是已知的輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，它的密度為1.85g/cm3，是鋁的2/3。它的抗拉強(qiáng)度從345MPa(熱壓坯)—827MPa（擠壓棒），即使溫度升高到816℃還仍然維持的強(qiáng)度，而在這一溫度下，鋁和鎂早已熔化。鈹?shù)牧硪伙@著特性是具有很高的彈性模量（3.03×105MPa），相當(dāng)鋁的4倍，鈦的2.5倍，鋼的1.3倍。由于它綜合了、彈性模量高、密度小的特性，所以在需要高比強(qiáng)度（強(qiáng)度/密度）高比剛度（彈性模量/密度）的運(yùn)用中就顯得尤其重要。

鈹還具有良好的熱性能，室溫下其比熱為1925J/KgoK，是所有金屬中高的。這就意味著在給定重量和溫度范圍內(nèi)鈹比其它金屬吸熱的能力都要強(qiáng)。鈹?shù)臒釋?dǎo)率為216W/m/oK，比鋁還高。這些性能說(shuō)明鈹有良好的抗熱震性和熱擴(kuò)散性。所以用鈹做成的構(gòu)件能的溫度均衡，減少溫度梯度造成的變形。鈹?shù)臒崤蛎浵禂?shù)為11.5×10-6/cm/cm/℃,為鋁的1/2，與不銹鋼接近，這也是由溫度引起的變形小的原因。

1、鈹也是核武器的材料之一。

由于鈹具有的綜合性能，使它在航天航空獲得了很多的運(yùn)用，成為一種成熟的太空材料。作為結(jié)構(gòu)材料，在航天飛機(jī)中作窗和連接門的框架，攝像機(jī)鏡頭支架；在太空探測(cè)航天器中作望遠(yuǎn)鏡的支撐座。作為結(jié)構(gòu)材料鈹還有可能作為航天飛機(jī)液氫發(fā)動(dòng)機(jī)的零件和冷卻管，因?yàn)槌怂臋C(jī)械性能外，它還具有良好的熱導(dǎo)率和對(duì)氫的不滲透性。鈹對(duì)紅外線的反射率很高，是一種光學(xué)鏡片的材料，用于紅外波段亦可用于可見波段（化學(xué)鍍鎳后）。重量輕、、剛性好，高微屈服強(qiáng)度（產(chǎn)生1微英寸變型時(shí)的許用應(yīng)力）對(duì)儀表的尺寸的穩(wěn)定性起著重要的作用。因?yàn)閮x表本身微小的重心偏移，會(huì)導(dǎo)致巨大的飛行偏差。金屬鈹還具有的核性能，特別是在要求重量輕、體積小，及高中子通量的情況下它既可作中子反射層，又可作中子調(diào)速劑。

近十來(lái)，鈹鋁合金的運(yùn)用已廣泛，它的比重、強(qiáng)度、剛度和熱導(dǎo)率介于鈹和鋁之間，由于成本的優(yōu)勢(shì)和加工技術(shù)的進(jìn)步，不僅取代了純鈹?shù)牟糠萦猛荆乙查_辟了廣泛的民用。如賽車制動(dòng)器零件，及用鈹鋁擠壓棒加工的計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)１動(dòng)器零件等。金屬鈹是一種很的鮮為人知的產(chǎn)品，隨著鈹冶煉和加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及應(yīng)用范圍的不斷開拓，金屬鈹?shù)奶貏e意義和經(jīng)濟(jì)吸引力將日益明顯。

二、金屬鈹生產(chǎn)概況我國(guó)1954年就開始鈹冶煉工藝的研究，1957年完成了氧化鈹和金屬鈹?shù)男⌒驮囼?yàn)。同年開始籌建鈹?shù)闹虚g試驗(yàn)廠。年產(chǎn)20噸的氧化鈹車間于1958年6月建成投產(chǎn)，年產(chǎn)2噸的金屬鈹車間于1959年底投產(chǎn)。投產(chǎn)之初，工藝不成熟，防護(hù)問題棘手。1961年春，冶金工業(yè)部根據(jù)當(dāng)時(shí)取得的數(shù)據(jù)重新設(shè)計(jì)，將兩試驗(yàn)車間改成生產(chǎn)車間。改建后的車間于1964年正式投產(chǎn)，但生產(chǎn)中諸如工藝設(shè)備，質(zhì)量、回收率、防護(hù)方面的問題仍然很多。1969年又重新設(shè)計(jì)和建設(shè)金屬鈹車間，于1971年投產(chǎn)，其后金屬鈹?shù)纳a(chǎn)大體上運(yùn)行正常，生產(chǎn)能力為6噸/年。

2、工業(yè)與民用

(1)鈹可用于各種合金的脫氧劑和添加劑，如鋁基合金中加入3%的鈹就可防止合金在熔化中氧化，增加鋁的流動(dòng)性，晶粒變細(xì)；鎂基合金中加入3%的鈹可以提高合金的性能；鎳中加入2%的鈹拉伸強(qiáng)度可達(dá)到1765.08x106Pa。

(2)鈹可作為光學(xué)鏡體。

(3)電子工業(yè)的絕緣體，半導(dǎo)體器件，功率管外殼、晶體管基座，微波天線窗、整流罩、電阻芯、絕緣熱墊圈等。特別是大規(guī)模的集成電路中，氧化鈹陶瓷材料的應(yīng)用不斷增加。

(4)氧化鈹坩堝在惰性氣氛中的使用溫度可高達(dá)2000℃，可用于熔煉難熔金。

(5)電力工業(yè)的彈性元件、插座、開關(guān)、繼電器，電動(dòng)機(jī)電刷、彈簧片，重型設(shè)備開關(guān)，汽車用的鈹銅彈簧。

(6)由于鈹銅在撞擊和摩擦的情況下，不發(fā)生火花，具有非磁、、性能，適合在可燃、易爆、強(qiáng)磁及腐蝕性的場(chǎng)合下，用做工具、模具等。

(7)鈹銅的彈性好、，廣泛用于家用電器的開關(guān)，如電視機(jī)、電冰箱、計(jì)算機(jī)、特別是現(xiàn)在大量手機(jī)、電話機(jī)、觸電式開關(guān)、按鍵等，用量日益劇增。除此之外，鈹及其制品在玻璃、陶瓷、塑料、儀表、石油、化工行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。