Методы получения бериллиевых сплавов

 Для получения Be –Al сплавов также используют методы порошковой металлургии. Деформацию осуществляют выдавливанием с последующей ковкой и штамповкой в оболочках.

 В отличие от двойных сплавов, которые спекают и прессуют из порошков, сплавы с магнием и серебром получают сплавлением. Слитки подвергают обработке давлением. Сплавы хорошо свариваются и рекомендуются для сварных конструкций.

 Пластичную матрицу можно получить, используя композицию Be – Ag, содержащую до 60% серебра. Сплавы с серебром дополнительно легируют литием и лантаном. Тем не менее, максимальную пластичность имеет бериллий высокой чистоты.

Свойства бериллиевых сплавов, которые обусловил применение их в авиационной и ракетно-космической технике

  Сочетание малой плотности, высокой удельной прочности и жесткость, сохраняющиеся до 500-600 °С, высокие теплоемкость и теплопроводность обусловило применение бериллиевых сплавов в авиационной и ракетно-космической технике. Бериллий обеспечивает трехкратный выигрыш в массе по сравнению с алюминиевыми и магниевыми сплавами, четырехкратный – по сравнению с титаном и пятикратный – по сравнению со сталью. С увеличением температуры эффективность применения бериллия возрастает. Так, самолет, построенный на 4/5 из бериллия и его сплавов, был бы на половину легче, чем из алюминия. Это позволило бы увеличить грузоподъемность и дальность полета на 40%.

 

Свойства бериллиевых сплавов, которые обусловили применение их в теплозащитных конструкциях ракет и космических кораблей

 

 Теплоемкость бериллия в 2 раза выше, чем у алюминия, в 3 раза – чем у железа, в 3,5 раза – чем у титана. В то же время теплопроводность бериллия такая же, как у алюминия. Благодаря этим свойствам, а также высокой жаростойкости его используют в теплозащитных конструкциях ракет и космических кораблей.

 Благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности бериллий и материалы на его основе применяют для изготовления ракетных двигателей, в том числе камер сгорания и сопел: сопло из бериллиевого сплава выдерживает температуру до 3000 ° С; масса двигателя из бериллиевого сплава снижается даже при двукратном увеличении тяги.

 Из бериллия делают системы антенн космических кораблей, теплозащитную обшивку космических аппаратов.

 Тормозные диски самолетов, помимо прочности и износостойкости, должны обладать хорошими тепловыми характеристиками, так как при торможении возникает высокая температура. Бериллиевые тормоза нагреваются до 240°С, в то время как стальные – до 670°С.

Из бериллия делают зеркала оптических телескопов, устанавливаемых на космических кораблях. Масса бериллиевого зеркала в 5 раз меньше, чем у обычных зеркал.

 

Области применения бериллиевых сплавов в кораблестроении

  Потенциальной областью применения бериллия являются оболочки глубоководных торпед. Торпеды из бериллия могут достигнуть больших глубин при таком же внутреннем объеме, что и торпеды из других материалов.

  Для ориентации и стабилизации подводных лодок, ракет и космических кораблей используют гироскопы – приборы, помогающие кораблю двигаться в заданном направлении.

 В электростатических гироскопах из бериллия изготавливают наиболее ответственную деталь – инерционный элемент. Он представляет собой сферу из бериллия, заключенную в оболочку из керамики, внутри которой создается вакуум и электрическое поле. В этом поле подвешивается бериллиевая сфера-ротор. Зазор между вращающимся с высокой скоростью ротором и электродами составляет несколько сотых долей миллиметра. Ротор должен иметь идеально отполированную поверхность. Изготовленный из бериллия миниатюрный ротор сохраняет стабильность размеров в условиях высоких скоростей и перегрузок.