1. Большая советская энциклопедия

Бериллиды

Берилли́ды

Соединения бериллия с др. металлами. Обнаружены при исследовании сплавов, легированных бериллием (1916). В 1935 определены кристаллические структуры Б. меди, никеля и железа. Как класс высокотемпературных материалов Б. рассматриваются с 50-х гг. Для получения Б. в основном применяются методы порошковой металлургии (См. Порошковая металлургия). Наибольший интерес как конструкционные материалы представляют высшие Б. переходных металлов (Nb, Zr, Ta и др.), сохраняющие прочность при высоких температурах, причём в температурном интервале 1100—1300°С прочность несколько повышается, что обусловлено появлением пластичности (рис. 1). Механические свойства ряда Б. приведены в таблице.

Прочностные свойства Б. зависят от размера зерна (рис. 2), содержания примесей, пористости и качества поверхности после механической обработки. Увеличение размера зерна с 12 до 45 мкм в TaBe12 уменьшает высокотемпературную (1500°С) прочность почти в 4 раза, а наличие 0,5% Al в ZrBe13 снижает прочность в 2 раза. Из Б. получают профили, прутки, трубы, конусы, цилиндры, блоки, полосы и диски, применяя горячее прессование порошков, холодное прессование и спекание, изостатическое прессование, шликерное литьё, выдавливание с пластификатором и последующим спеканием, плазменное напыление. Б. используют в тех областях техники, где требуются высокая удельная прочность, малая плотность, высокое сопротивление термическим напряжениям, стойкость против окисления и сохранение прочности при высоких температурах. Например, в авиа- и ракетостроении из Б. изготовляют кромки обтекателей, панели крыльев и фюзеляжей, опорные и поддерживающие конструкции ракетных систем с рабочей температурой до 1700°С. Сопротивление Б. тепловым ударам при высоких температурах выше по сравнению с большинством металлических окислов. Б. плутония и америция могут служить нейтронными источниками, а Б. урана, циркония и гафния — делящимся материалом и замедлителем. При бериллизации (См. Бериллизация) технического железа, нержавеющей стали и молибдена при 800—1250°С образуются слои, содержащие соответственно Б. железа, никеля и молибдена с повышенной твёрдостью и жаростойкостью при температурах 800—1200°С. Известные в технике свойства Б. не являются предельными, присущими этому классу соединений. Примеси, большой размер зерна, недостаточно эффективная механическая обработка затрудняют достижение максимума положительных свойств. 2222

Механические свойства бериллидов

Плотность (% от теоретической) Средний размер зёрен ( мкм) Температура испытаний (°С) Твёрдость по Виккерсу (нагрузка 24,5 н) Прочность при изгибе (Мн/м2) Модуль упругости ( Гн/м2) Относительное удлинение (%)
Бериллид гафния (Hf2Be21). Плотность 4260 кг/м3, tпл 1927°С
98—100 23—25 1260 — 117—152 117—193 —
98—100 23—25 1370 — 104—172 28—103 —
98—100 23—25 1510 — 14—117 62—82 —
Бериллид циркония (ZrB13). Плотность 2720 кг/м3, tпл 871°С
100 20 21 9810 268 123—282 0,05
96—100 25—50 1260 — 96—255 89—276 —
96—100 15—50 1370 — 55—255 48—276 0,25
96—100 24—45 1510 — 89—172 48—69 0,6
Бериллид ниобия (NbBe12). Плотность 2910кг/м3, tпл 1688°С
98—99 50 1260 4900 62—76 82 0,1
92—98 10—25 1370 — 180—308 276 0,1
94—100 5—15 1480 — 138—282 157 0,1
92—97 10—15 1510 — 130—172 — 2,4
Бериллид тантала (ТаВе12). Плотность 4180 кг/м3, tпл 1848°С
96 12 1260 7050 338—400 69—165 —
96 12 1370 — 200—296 89—96 1,1
96 12 1520 — 179—186 62—69 2,6

Лит.: Механические свойства металлических соединений. Сб. ст., пер. с англ., под ред. И. И. Корнилова, М., 1962; Самсонов Г. В., Бериллиды, К., 1966; Огнеупоры для космоса. Справочник, пер. с англ., М., 1967.

В. Ф. Гогуля.

Бериллиды

Рис. 1. Зависимость предела прочности бериллида ниобия от температуры при: 1 — изгибе; 2 — растяжении.

Бериллиды. Рис. 2

Рис. 2. Зависимость предела прочности бериллида ниобия от среднего размера зёрен.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me