» » Свойства бериллия
28.04.2015

Физические и механические свойства бериллия

Значения физических констант бериллия, приведенные в различных литературных источниках, часто отличаются друг от друга.
Это объясняется большими трудностями, связанными с получением бериллия достаточно высокой чистоты и с проведением правильных испытаний образцов.
Физические свойства бериллия приведены ниже
Свойства бериллия
Свойства бериллия

Очень высокая твердость бериллия объясняется, по-видимому, наличием тонкой пленки окиси на поверхности металла; эта пленка в ряде случаев оказывалась настолько твердой, что царапала стекло.
Наиболее достоверные данные, опубликованные в последнее время различными авторами, приведены на рисунках 5—11.
Прочностные свойства выдавленного бериллия резко отличаются от свойств литого металла или металла, полученного методом порошковой металлургии. Это различие в свойствах объясняется характерными структурными особенностями выдавленного бериллия: наличием продольных крупноволокнистых зерен и их преимущественной ориентацией (текстурой).
Волокнистость можно уничтожить отжигом при температуре выше 750°, в то время как преимущественная ориентация остается даже до 1000°. Поскольку отжиг лишь незначительно улучшает прочностные свойства в поперечном направлении, то оказывается, что прочностные свойства в продольном направлении больше связаны с наличием преимущественной ориентации.
Свойства бериллия

Tемператуpa выдавливания и состояние поверхности оказывают значительное влияние на прочностные свойства бериллия при комнатной температуре. Установлено, что предел прочности выдавленного и обработанного резанием бериллия резко уменьшается с увеличением температуры выдавливания, а его относительное удлинение составляет только несколько десятых процента при любой температуре выдавливания.
Свойства бериллия

При удалении поверхностного слоя травлением предел прочности и удлинение бериллия заметно увеличиваются при температуре выдавливания 900° и выше. На свойства бериллия, выдавленного при 500 и 700°, удаление поверхностного слоя оказывает незначительное влияние. Изучение микроструктур бериллия после выдавливания при 500 и 700° показало, что в этих условиях металл оказывается полностью в состоянии холодного наклепа. При температуре выдавливания, равной 900°, происходит частичная рекристаллизация бериллия, а в случае выдавливания при более высоких температурах—полная рекристаллизация. Бериллий в сильно наклепанном состоянии прочен и хрупок, и образовавшиеся при обработке резанием дефекты поверхности лишь незначительно влияют на его свойства. Влияние дефектов поверхности может быть полностью устранено отжигом в течение одного часа при температуре 800°.
Влияние отжига на механические свойства при комнатной температуре может быть объяснено рекристаллизацией бериллия, происходящей при температурах выше 750°, и частичной рекристаллизацией, имеющей место при более низких температурах. Эквикогезивная температура для бериллия при обычных скоростях деформации находится, по-видимому, при 450°.
Химические свойства бериллия

Бериллий не взаимодействует непосредственно с водородом. Однако было доказано, что водород, выделяющийся в результате разложения имеющейся в изложницах влаги, может быть причиной недоброкачественности бериллиевых отливок.
Наличием линий, отвечающих BeH2 и BeH на спектрограммах, полученных от бериллиевых электродов искровым методом в атмосфере водорода, также подтверждается взаимодействие бериллия с водородом при высокой температуре.
Бериллиевые отливки начинают взаимодействовать с воздухом при температуре, близкой к 700°, а с кислородом — при еще более низкой температуре; однако этот процесс вскоре замедляется вследствие образования пленки окиси.
Полированный бериллий слегка тускнеет на воздухе и при комнатной температуре; образующаяся при этом пленка окиси останавливает дальнейшее течение реакции окисления.
Бериллий взаимодействует с азотом при температуре выше 900° с образованием нитрида Be3N2; эта реакция протекает довольно медленно даже при температуре 1100°. С аммиаком бериллий взаимодействует значительно быстрее при той же или даже при более низкой температуре.
Мелкодисперсный бериллий энергично взаимодействует с парами серы, селена и теллура.
Чистый бериллий устойчив против коррозии в холодной и горячей воде.
Проведенные исследования по определению коррозионной стойкости бериллия в ряде расплавленных металлов (галлий, натрий, калий, литий) и в расплавленных Эвтектических составах щелочных металлов выявили достаточно хорошую стойкость бериллия в этих условиях.
При температуре несколько выше точки плавления бериллий экзотермически взаимодействует с углеродом, образуя карбид Be2C, причем углерод начинает медленно взаимодействовать с бериллием даже при температуре, лежащей ниже точки плавления последнего.
Кроме карбида известен также ацетиленид бериллия BeC2.
Бериллий растворяется в соляной и серной кислотах любых концентраций, но устойчив против холодной концентрированной азотной кислоты Бериллий взаимодействует с концентрированными и нагретыми разбавленными растворами щелочей. Водный раствор аммиака не взаимодействует с бериллием.
Бериллий взаимодействует с галоидами даже при слабом нагревании, причем температура начала взаимодействия бериллия с йодом выше, чем с другими галоидами.
Металлоорганические соединения бериллия можно получить из его хлоридов с применением реактива Гриньяра.
Расплавленный бериллий заметно взаимодействует с большинством окислов других металлов; несколько слабее — с окисями циркония (ZrO2) и магния (MgO).
С расплавленными галоидными соединениями щелочноземельных металлов и магния бериллий не взаимодействует, но способен восстанавливать галоидные соединения алюминия и тяжелых металлов.
Бериллий взаимодействует с расплавленными щелочами, восстанавливая их до металлов, причем реакция протекает до установления равновесия.