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, 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.