基本介紹
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概念
鈹合金（beryllium alloy）是指以鈹為基的合金和含鈹的合金。主要有鈹銅合金、鈹鋁合金、鈹鎳合金和鈹鈦複合材料。其中以鈹銅合金套用最多，它含鈹0.2%～2.8%，具有高強度、高導電率、高韌性、高疲勞極限、高耐磨性、耐海水腐蝕、無磁性、耐熱衝擊、碰撞時不發生火花等優點，廣泛用於電器設備、電子裝置和控制儀表等。
鈹
鈹是一種灰白色的鹼土金屬，鈹及其化合物都有劇毒。鈹既能溶於酸也能溶於鹼液，是兩性金屬，鈹主要用於製備合金。
鈹是鋼灰色金屬輕金屬。鈹的硬度比同族金屬高，不像鈣、鍶、鋇可以用刀子切割。
鈹和鋰一樣，在空氣中形成保護性氧化層，故在空氣中即使紅熱時也很穩定。不溶於冷水，微溶於熱水，可溶於稀鹽酸，稀硫酸和氫氧化鉀溶液而放出氫。金屬鈹對於無氧的金屬鈉即使在較高的溫度下，也有明顯的抗腐蝕性。鈹價態為正2價，可以形成聚合物以及具有顯著熱穩定性的一類共價化合物。
鈹銅合金
鈹銅又稱鈹青銅，是銅合金中的“彈性之王”，經固溶時效熱處理後，可獲得高強度、高導電性能的產品。高強度鑄造鈹青銅合金，經熱處理後不僅具有高強度，很高的硬度而且具有耐磨、耐蝕的優點，優良的鑄造性能，鈹青銅合金適用於製造各種模具、防爆安全工具、耐磨件如凸輪、齒輪、蝸輪、軸承等。
高鈹銅具有高強度、高硬度、高導電性、高彈性、耐磨、耐疲勞、抗腐蝕性及彈性滯後小等特點，主要用於溫度控制器、手機電池、電腦、汽車零配件、微電機、電刷針、高級軸承、眼鏡、接觸件、齒輪、 沖頭、各類無火花開關、各類焊接用電極及精密鑄造模具等。
高性能鈹銅主要圍繞有色金屬低壓、重力鑄造模具使用的各種工況，通過深入研究鈹青銅模具材料失效原因、成份和耐金屬液侵蝕性內在關係，開發了高導電（熱）性、高強度、耐磨性、耐高溫性、高韌性、耐金屬液侵蝕相結合的高性能鈹青銅模具材料，解決了國內有色金屬低壓、重力鑄造模具易裂、易磨損等難題，顯著提高了模具壽命和鑄件強度；克服了金屬液渣粘附和侵蝕模具；改善了鑄件表面質量；降低了生產成本；使模具壽命接近進口水平。高性能鈹青銅模具材料硬度在(HRC)38—43之間，密度8.3g/cm3，主加元素為鈹，含鈹1.9%-2.15%，其廣泛適用於塑膠注塑成型模具的內鑲件、模芯、壓鑄沖頭、熱流道冷卻系統、導熱嘴、吹塑模具的整體型腔、汽車模具、磨耗板等。
鈹鋁合金
鈹鎳合金
鈹含量1.85%～2.75%（質量）。添加鉻、鈦或碳等合金元素以改善機加工和熱加工熱能。屈服強度1500MPa，抗拉強度1600MPa。強度高，彈性好，耐腐蝕和磨損，可以在高溫下長期使用。採用粉末冶金工藝生長。用作耐熱彈簧、飛機儀表膜合、高度計和壓力計材料、鑄膜和玻璃器皿成型工具。
鈹鈦複合材料
鈹鈦複合材料（英文名稱Be/Ti composite）由鈦合金和鈹絲組成的複合材料。在上世紀70年代美國通過研究，將鈹鈦合金複合材料用於航空工業發動機的製造。
主要是利用鈦合金的耐高溫和抗衝擊能力以及鈹絲的高模量、低密度，以及高強度，同時還利用兩者在450~750℃的溫度範圍內都有明顯的金屬延性這一特點，使用通常的金屬壓力加工工藝進行生產，以單支或多支金屬鈹棒鑲入鈦合金基體材料中進行擠壓，得到鈹絲增強的鈦合金複合材料。材料的比例極限為137～275MPa，抗拉強度755~1160MPa，伸長率1%～3%，模量123～247GPa。
鈹鈦複合材料有Ti-50Be和Ti-60Be兩種，Ti-50Be的室溫拉伸強度為848MPa，彈性模量為1924MPa，延伸率為1.5%；Ti-50Be的室溫拉伸強度為765MPa，彈性模量為1806MPa。
鈹合金在太空飛行器中的套用
鈹金屬位於元素周期表中銼與硼之間，根據對角線原則，它的化學性質與鋁相似，屬活性元素，一般不呈單質存在。被在地球上的豐度不大，由於其稀少，很少作一般常用；但因其特殊的物理和化學性質，特別是被合金在原子能工業和航天領域，尤其在太空飛行器中有著廣泛的用途。在原子能工業中，由於被金屬結構的緻密性，廣泛用作中子減速劑。在太空飛行器中，由於鈹合金的密度輕(比鋁、鎂、欽、銅等都輕)，熱容量大，比強度高等特性，廣泛用作結構件、支架等部件。
俄羅斯在太空飛行器上對鈹合金的套用較多，俄羅斯複合材料利一學一生產聯合股份公司生產的產品主要有：
1)衛星及衛星精密儀器需要大熱容的保溫部件；
2)鈹和鋁硼複合金屬的太空金屬材料製成管狀的結構構架，作太陽能電池的預製板支架及外掛器具用；
3)用於製造衛星儀器平台的被材料；
4)用精密鑄造方法製造的鈹合金複合器件；
5)為儀器艙製成的高模量部件及高精度轉動傳動機構的鈹和鈹合金材料；
6)為生產空間光學望遠鏡的框線構架及反射鏡的敏和敏合金材料；
7)為衛星姿態控制系統用的微推力發動機燃燒室的複合金屬材料。
鈹合金在宇航工業中的用途，與它有著特別的物理性質是分不開的。鈹金屬彈性模量最高，同時密度又最低，在金屬部件彈性和高強度比率只具有最高的配合。由於太空飛行器的生產材料既要求堅固，同時又要求質量輕，因而被及敏合金在太空飛行器的製造上有著很廣闊的前景。
