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 TaBe
12 уменьшает высокотемпературную (1500°С) прочность почти в 4 раза, а наличие 0,5\% Al в ZrBe
13 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 (\% | Средний | Температура | Твёрдость по | Прочность при | Модуль | Относительное |
| от | размер зёрен ( | испытаний (°С) | Виккерсу | изгибе (Мн/м2) | упругости ( | удлинение (\%) |
| теоретической) | мкм) | | (нагрузка 24,5 | | Гн/м2) | |
| | | | н) | | | |
|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 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.
Рис. 1. Зависимость предела прочности бериллида ниобия от температуры при: 1 - изгибе; 2 - растяжении.
Рис. 2. Зависимость предела прочности бериллида ниобия от среднего размера зёрен.
