Бериллиды

Бериллиды, 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. 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 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, t_пл 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, t_пл 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, t_пл 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, t_пл 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.