نحاس البريليوم ، المعروف أيضًا باسم البريليوم النحاسي أو CuBe أو برونز البريليوم ، هو سبيكة معدنية من النحاس و 0.5 إلى 3٪ من البريليوم ، وأحيانًا مع عناصر صناعة السبائك الأخرى ، وله خصائص أداء تشغيل وتشغيل المعادن كبيرة.

ملكيات

نحاس البريليوم هو سبيكة مطيلة وقابلة للحام وتصنيع آلي.إنه مقاوم للأحماض غير المؤكسدة (على سبيل المثال ، حمض الهيدروكلوريك ، أو حمض الكربونيك) ، ومنتجات تحلل البلاستيك ، وللتآكل الكاشطة والخدوش.علاوة على ذلك ، يمكن معالجتها بالحرارة لتحسين قوتها ومتانتها وموصليةها الكهربائية.

نظرًا لأن البريليوم سام ، فهناك بعض المخاوف المتعلقة بالسلامة للتعامل مع سبائكه.في شكل صلب وكأجزاء نهائية ، لا يمثل نحاس البريليوم أي مخاطر صحية معينة.ومع ذلك ، فإن استنشاق غباره ، كما يتشكل عند التشغيل الآلي أو اللحام ، قد يتسبب في تلف رئوي خطير.[1] تُعرف مركبات البريليوم بأنها مواد مسرطنة للإنسان عند استنشاقها.[2] ونتيجة لذلك ، يتم استبدال نحاس البريليوم أحيانًا بخلائط نحاسية أكثر أمانًا مثل البرونز Cu-Ni-Sn.

الاستخدامات

يستخدم نحاس البريليوم في الينابيع والأجزاء الأخرى التي يجب أن تحتفظ بأشكالها خلال الفترات التي تتعرض فيها للإجهاد المتكرر.نظرًا لتوصيله الكهربائي ، يتم استخدامه في ملامسات التيار المنخفض للبطاريات والموصلات الكهربائية.ونظرًا لأن نحاس البريليوم غير مثير للشرر ولكنه قوي جسديًا وغير مغناطيسي ، فإنه يُستخدم في صنع الأدوات التي يمكن استخدامها في البيئات القابلة للانفجار أو لأغراض التخلص من الذخائر المتفجرة.تتوفر أنواع مختلفة من الأدوات مثل المفكات ، والكماشة ، والمفاتيح ، والأزاميل الباردة والمطارق [4].معدن آخر يستخدم أحيانًا للأدوات التي لا تسبب شررًا هو برونز الألومنيوم.بالمقارنة مع الأدوات المصنوعة من الفولاذ ، فإن أدوات البريليوم النحاسية أغلى ثمناً ، وليست قوية وتتبلى بسرعة أكبر.ومع ذلك ، فإن مزايا استخدام نحاس البريليوم في البيئات الخطرة تفوق هذه العيوب.

يستخدم نحاس البريليوم أيضًا بشكل متكرر في صناعة أدوات الإيقاع ذات الجودة الاحترافية ، وخاصة الدف والمثلث ، حيث يتم تقديره بسبب لهجته الواضحة ورنينه القوي.على عكس معظم المواد الأخرى ، فإن الأداة المكونة من نحاس البريليوم ستحافظ على نغمة وجرس متناسقين طالما أن المادة لها صدى.إن "الإحساس" الذي تتمتع به مثل هذه الآلات غني ومرن لدرجة أنها تبدو في غير محلها عند استخدامها في مقطوعات أكثر قتامة وإيقاعية من الموسيقى الكلاسيكية.

وجد النحاس البريليوم أيضًا استخدامه في المعدات المبردة ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية ، مثل ثلاجات التخفيف ، نظرًا لمزيج من القوة الميكانيكية والتوصيل الحراري العالي نسبيًا في نطاق درجات الحرارة هذا.

تم استخدام نحاس البريليوم أيضًا في الرصاص الخارق للدروع ، [5] على الرغم من أن أي استخدام من هذا القبيل غير معتاد لأن الرصاص المصنوع من سبائك الصلب أقل تكلفة بكثير ، ولكن له خصائص مماثلة.

يستخدم نحاس البريليوم أيضًا في أدوات القياس أثناء الحفر في صناعة الحفر الاتجاهي (الحفر المائل).عدد قليل من الشركات التي تصنع هذه الأدوات هي GE (أداة النبض الإيجابي للموتر QDT) و Sondex (أداة النبضات السلبية Geolink).مطلوب سبيكة غير مغناطيسية حيث يتم استخدام مقاييس المغناطيسية للحسابات الواردة من الأداة.

سبائك

تحتوي سبائك النحاس البريليوم عالية القوة على ما يصل إلى 2.7٪ من البريليوم (الزهر) ، أو 1.6-2٪ من البريليوم مع حوالي 0.3٪ من الكوبالت (المطاوع).يتم تحقيق القوة الميكانيكية العالية عن طريق تصلب الترسيب أو تصلب العمر.تقع الموصلية الحرارية لهذه السبائك بين الفولاذ والألمنيوم.كثيرا ما تستخدم سبائك الصب كمادة لقوالب الحقن.تم تحديد السبائك المشغولة بواسطة UNS كـ C172000 إلى C17400 ، وسبائك المصبوب هي C82000 إلى C82800.تتطلب عملية التصلب تبريدًا سريعًا للمعدن الملدن ، مما ينتج عنه محلول الحالة الصلبة من البريليوم في النحاس ، والذي يتم الاحتفاظ به بعد ذلك عند 200-460 درجة مئوية لمدة ساعة على الأقل ، مما يسهل ترسيب بلورات البريليد الثابتة في مصفوفة النحاس.يتم تجنب الإفراط في تناول الطعام ، حيث تتشكل طور التوازن الذي يستنفد بلورات البريليد ويقلل من تعزيز القوة.البريليد متشابه في كل من السبائك المصبوب والمطاوع.

تحتوي سبائك النحاس البريليوم عالية التوصيل على ما يصل إلى 0.7٪ بريليوم ، مع بعض النيكل والكوبالت.الموصلية الحرارية الخاصة بهم أفضل من الألومنيوم ، فقط أقل قليلاً من النحاس النقي.يتم استخدامها عادة كجهات اتصال كهربائية في الموصلات.