稀有輕金屬鈹及其合金材料的性能和應用進展

發(fā)布時間：

2023-10-21 18:25

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1.核能領(lǐng)域

金屬鈹在反應堆中的性質(zhì)十分優(yōu)異。

2.航空航天領(lǐng)域

鈹?shù)奈⑶姸群芨撸@使得慣性導航一旦應用金屬鈹，其尺寸將十分穩(wěn)定，其他材料都不能達到這種精度。另外鈹?shù)牡兔芏雀邉偠鹊奶匦裕鹾狭藢Ш絻x器小型化的要求。

鈹材料在保持原有的低密度和優(yōu)異的熱性能的基礎(chǔ)上，具有高比剛度、高強度等優(yōu)異的力學性能。在此前提下，鈹元件可以做得更輕、更薄，使用鈹做工件，可以有效減輕元件重量，顯著降低發(fā)射成本。鈹應用于航天飛機外殼、散熱器和發(fā)動機噴嘴等領(lǐng)域。

鈹鋁合金結(jié)合了鈹?shù)母邚椥阅Ａ亢弯X的高韌性，具有質(zhì)量輕、比強度高、比剛度高、熱穩(wěn)定性好、韌性高、抗腐蝕性能好等優(yōu)良特性。鋁鈹合金主要用于先進設(shè)計的航空航天結(jié)構(gòu)中，以減輕重量、降低壽命周期成本并提高可靠性。在鋁中加入少量的鈹，可獲得高強度、熱穩(wěn)定性和不尋常的抗氧化性。

鈹銅合金能承受高溫，特別堅硬，耐腐蝕，不產(chǎn)生火花，并且無磁性。這些合金用于飛機發(fā)動機的許多關(guān)鍵運動部件以及精密儀器、繼電器和開關(guān)的關(guān)鍵部件。鈹-鎳合金可用于制造熱彈簧、飛機儀表薄膜、高度計、壓力計的材料。

3.電子領(lǐng)域

經(jīng)過拋光的鈹金屬，可以良好地反射紅外線，鈹鏡剛度高、尺寸穩(wěn)定性好。在軍工領(lǐng)域，鈹鏡廣泛應用于夜視系統(tǒng)、紅外照相機等高精度光學系統(tǒng)中。各國主戰(zhàn)坦克的射擊控制系統(tǒng)均使用了鈹鏡，OH-58D美國陸軍用偵察直升機，其激光、電視和紅外傳感器安裝在鈹金屬制作的光具座上，有效消除了飛機馬達運行時產(chǎn)生的振動。

鈹以優(yōu)異的力學性能、物理性能和拋光工藝性能，成為空間和地面光學系統(tǒng)中反射鏡的優(yōu)選材料，且已被成功應用于制造大口徑反射鏡，如日本的高級氣象成像儀JAMI、西班牙的加那利大型望遠鏡GTC等項目。由于可以在低于30K的溫度下正常工作，鈹擊敗了零膨脹玻璃、微晶玻璃等眾多優(yōu)選材料，成為美國航空航天局詹姆斯韋伯太空望遠鏡的主鏡材料。在中國，鈹鏡已成功用于氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星和神舟號飛船上。

鈹鋁合金也被用于計算機信息存儲設(shè)備。布拉什-韋爾曼（Brush Wellman）公司研制出具有商業(yè)化規(guī)模的鈹鋁合金 AlBeMet™（洛克合金）。鈹銅合金在電子工業(yè)中的一個代表性用途是集成電路插座和電子連接器。

4.高能物理領(lǐng)域

鈹具有低密度、高強度、優(yōu)良的熱性能、無磁性、耐腐蝕等優(yōu)良特性，這些特性使其成為世界各地加速器束流管的理想材料。目前，歐洲核子研究中心的大型強子對撞機（LHC）、日本高能加速器實驗室（KEK）的BELLE探測器、美國NEA大學加速器（CESR）的CLEO探測器束流管均以鈹為主要材料。

5.其它領(lǐng)域

鈹?shù)某錾珓偠群蛯射線的高透明度使其成為醫(yī)療領(lǐng)域、X射線窗口/管的重要材料。骨射線照相術(shù)、計算機斷層掃描(CT)、乳房X線照相術(shù)、超聲、診斷監(jiān)視器等醫(yī)療儀器中都需要用到含鈹零件。此外，含鈹零件也被應用在電子顯微鏡、工業(yè)X射線探傷儀、X射線衍射、X射線熒光分析、行李X射線檢測設(shè)備、原位分析等工業(yè)分析儀中。

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