Бериллиды

Определение "Бериллиды" в Большой Советской Энциклопедии

Зависимость предела прочности бериллида ниобия от температуры

Бериллиды, соединения бериллия с др. металлами. Обнаружены при исследовании сплавов, легированных бериллием (1916). В 1935 определены кристаллические структуры Бериллиды меди, никеля и железа. Как класс высокотемпературных материалов Бериллиды рассматриваются с 50-х гг. Для получения Бериллиды в основном применяются методы порошковой металлургии. Наибольший интерес как конструкционные материалы представляют высшие Бериллиды 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 Бериллиды приведены в таблице.

Зависимость предела прочности бериллида ниобия от среднего размера зёрен

Прочностные свойства Бериллиды 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 Бериллиды 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. Бериллиды 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 Бериллиды изготовляют кромки обтекателей, панели крыльев и фюзеляжей, опорные и поддерживающие конструкции ракетных систем с рабочей температурой до 1700°С. Сопротивление Бериллиды тепловым ударам при высоких температурах выше по сравнению с большинством металлических окислов. Бериллиды плутония и америция могут служить нейтронными источниками, а Бериллиды урана, циркония и гафния — делящимся материалом и замедлителем. При бериллизации технического железа, нержавеющей стали и молибдена при 800—1250°С образуются слои, содержащие соответственно Бериллиды железа, никеля и молибдена с повышенной твёрдостью и жаростойкостью при температурах 800—1200°С. Известные в технике свойства Бериллиды 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.