On eräänlainen smaragdikristalli, häikäisevä jalokivi, jota kutsutaan berylliksi.Se oli ennen aatelisten aarre, mutta nykyään siitä on tullut työväen aarre.
Miksi me myös pidämme berylliä aarteena?Tämä ei johdu siitä, että sillä on kaunis ja houkutteleva ulkonäkö, vaan koska se sisältää harvinaista jalometallia – berylliumia.
Sanan "beryllium" merkitys on "smaragdi".Lähes 30 vuoden kuluttua ihmiset pelkistettiin berylliumoksidia ja berylliumkloridia aktiivisella metallikalsiumilla ja kaliumilla ja saatiin ensimmäinen metalliberyllium, jonka puhtausaste oli heikko.Kesti vielä lähes seitsemänkymmentä vuotta, ennen kuin berylliumia käsiteltiin pienessä mittakaavassa.Viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana berylliumin tuotanto on kasvanut vuosi vuodelta.Nyt berylliumin "piilotetun nimen" aika on ohi, ja berylliumia tuotetaan vuosittain satoja tonneja.
Tämän nähdessään jotkut lapset saattavat kysyä tällaisen kysymyksen: Miksi beryllium löydettiin niin aikaisin, mutta sen teollinen käyttö oli niin myöhäistä?
Avain on berylliumin puhdistamisessa.Berylliumin puhdistaminen berylliummalmista on erittäin vaikeaa, ja erityisesti beryllium pitää "puhdistamisesta".Niin kauan kuin beryllium sisältää vähän epäpuhtautta, sen suorituskyky heikkenee suuresti.muuttua ja menettää monia hyviä ominaisuuksia.
Tietysti tilanne on nyt muuttunut paljon ja olemme voineet käyttää nykyaikaisia ​​tieteellisiä menetelmiä tuottamaan erittäin puhdasta metalliberylliumia.Monet berylliumin ominaisuudet tunnemme hyvin: sen ominaispaino on kolmanneksen kevyempi kuin alumiinin;sen lujuus on samanlainen kuin teräksen, sen lämmönsiirtokyky on kolminkertainen teräkseen verrattuna ja se on hyvä metallien johde;sen kyky läpäistä röntgensäteitä on vahvin ja siinä on ”metallilasia”.
Niin monien erinomaisten ominaisuuksien ansiosta ei ole ihme, että ihmiset kutsuvat sitä "kevytmetalliteräkseksi"!
Järkymätön berylliumpronssi
Aluksi, koska sulatustekniikka ei ollut standardien mukainen, sulatettu beryllium sisälsi epäpuhtauksia, jotka olivat hauraita, vaikeasti prosessoitavia ja hapettuivat helposti kuumennettaessa.Siksi pientä määrää berylliumia käytettiin vain erityisolosuhteissa, kuten röntgenputken valoa läpäisevässä ikkunassa., neonvalojen osia jne.
Myöhemmin ihmiset avasivat laajan ja tärkeän uuden kentän berylliumin – metalliseosten, erityisesti berylliumkupariseosten – berylliumpronssin – sovellukselle.
Kuten me kaikki tiedämme, kupari on paljon pehmeämpää kuin teräs, eikä se ole yhtä kimmoisaa ja korroosionkestävää.Kuitenkin, kun vähän berylliumia lisättiin kupariin, kuparin ominaisuudet muuttuivat dramaattisesti.Berylliumpronssilla, joka sisältää 1–3,5 % berylliumia, on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, parannettu kovuus, erinomainen elastisuus, korkea korroosionkestävyys ja korkea sähkönjohtavuus.Berylliumpronssista valmistettu jousi voidaan puristaa satoja miljoonia kertoja.
Järkymätöntä berylliumpronssia on viime aikoina käytetty syvänmeren luotain ja merenalaisten kaapeleiden valmistukseen, millä on suuri merkitys meren luonnonvarojen kehitykselle.
Toinen nikkelipitoisen berylliumpronssin arvokas ominaisuus on, että se ei kipinä iskuttaessa.Tämä ominaisuus on hyödyllinen dynamiittitehtaille.Luuletko, että syttyvät ja räjähtävät materiaalit pelkäävät tulta, kuten räjähteet ja sytyttimet, jotka räjähtävät nähdessään tulen.Ja rautavasarat, porat ja muut työkalut päästävät kipinöitä, kun niitä käytetään.Ilmeisesti on sopivinta käyttää tätä nikkelipitoista berylliumpronssia näiden työkalujen valmistukseen.Lisäksi nikkeliä sisältävä berylliumpronssi ei vedä puoleensa magneetit eikä magnetisoidu magneettikentillä, joten se on hyvä antimagneettisten osien valmistukseen.Materiaali.
Enkö sanonut aiemmin, että berylliumilla on lempinimi "metallilasi"?Viime vuosina berylliumia, joka on ominaispainoltaan pieni, luja ja elastinen, on käytetty heijastimena erittäin tarkoissa TV-fakseissa.Vaikutus on todella hyvä, ja valokuvan lähettäminen kestää vain muutaman minuutin.
"Kotelon" rakentaminen atomikattilalle
Vaikka berylliumilla on monia käyttötarkoituksia, monien alkuaineiden joukossa, se on edelleen tuntematon "pieni ihminen" eikä saa ihmisten huomiota.Mutta 1950-luvulla berylliumin "kohtalo" kääntyi parempaan suuntaan, ja siitä tuli tutkijoiden kuuma hyödyke.
Miksi tämä on?Se osoittautui tältä: hiilettömässä kattilassa - atomireaktorissa, jotta suuri määrä energiaa vapautuisi ytimestä, on välttämätöntä pommittaa ydintä suurella voimalla, mikä aiheuttaa ytimen halkeamisen, aivan kuin pommittaisi kiinteää räjähdettä tykinkuulavarikolla, sama kuin räjähdevaraston saattaminen räjähtämään.Ytimen pommittamiseen käytettyä "tykinkuulaa" kutsutaan neutroniksi, ja beryllium on erittäin tehokas "neutronilähde", joka voi tuottaa suuren määrän neutronitykinkuulat.Ei riitä, että atomikattilassa "sytytetään" vain neutroneja.Sytytyksen jälkeen on välttämätöntä saada se todella "sytymään ja palamaan".
Neutroni pommittaa ydintä, ydin halkeaa ja atomienergiaa vapautuu ja samalla syntyy uusia neutroneja.Uusien neutronien nopeus on erittäin nopea, saavuttaen kymmeniä tuhansia kilometrejä sekunnissa.Sellaisia ​​nopeita neutroneja on hidastettava ja muutettava hitaiksi neutroneiksi, jotta ne voivat helposti jatkaa muiden atomiytimien pommittamista ja aiheuttaa uusia halkeamia, yhdestä kahteen, kahdesta neljään… Jatkuvasti kehittyvä "ketjureaktio" Atomipolttoaine atomissa kattila on todella "poltettu", koska berylliumilla on vahva "jarrutuskyky" neutroneja vastaan, joten siitä on tullut erittäin tehokas hidastin atomireaktorissa.
Puhumattakaan siitä, että neutronien valumisen estämiseksi reaktorista on reaktorin ympärille rakennettava "kordoni" – neutroniheijastin, joka määrää ne neutronit, jotka yrittävät "ylittää rajan", palaamaan reaktoriin. reaktioalue.Tällä tavoin se voi toisaalta estää näkymättömiä säteitä vahingoittamasta ihmisten terveyttä ja suojella henkilöstön turvallisuutta;toisaalta se voi vähentää karkaavien neutronien määrää, säästää "ammuksia" ja ylläpitää ydinfission sujuvaa etenemistä.
Berylliumoksidilla on pieni ominaispaino, korkea kovuus, sulamispiste jopa 2 450 celsiusastetta, ja se voi heijastaa neutroneja takaisin kuten peili heijastaa valoa.Se on hyvä materiaali atomikattilan "talon" rakentamiseen.
Nykyään lähes kaikenlaiset atomireaktorit käyttävät berylliumia neutroniheijastimena, varsinkin kun rakennetaan pieniä atomikattiloita erilaisiin ajoneuvoihin.Suuren atomireaktorin rakentaminen vaatii usein kaksi tonnia polymetallista berylliumia.
Ota rooli ilmailualalla
Ilmailualan kehitys edellyttää lentokoneiden lentämistä nopeammin, korkeammalle ja pidemmälle.Tietysti myös kevyt ja luja beryllium voi näyttää taitonsa tässä suhteessa.
Jotkut berylliumseokset ovat hyviä materiaaleja lentokoneiden peräsimien, siipilaatikoiden ja suihkumoottoreiden metalliosien valmistukseen.Sen jälkeen kun monet nykyaikaisten hävittäjien komponentit on valmistettu berylliumista, painonpudotuksen vuoksi kokoonpanoosa pienenee, mikä saa lentokoneen liikkumaan nopeammin ja joustavammin.On hiljattain suunniteltu yliäänihävittäjä, beryllium-lentokone, joka voi lentää jopa 4 000 kilometriä tunnissa, yli kolme kertaa äänen nopeudella.Tulevaisuudessa atomilentokoneissa ja lyhyen matkan nousu- ja laskeutumiskoneet, beryllium ja berylliumlejeeringit saavat varmasti lisää käyttökohteita.
1960-luvun jälkeen berylliumin määrä raketteissa, ohjuksissa, avaruusaluksissa jne. on myös lisääntynyt dramaattisesti.
Beryllium on metallien paras johde.Monet yliäänilentokoneiden jarrulaitteet on nykyään valmistettu berylliumista, koska sillä on erinomaiset lämmön absorptio- ja lämmönpoisto-ominaisuudet, ja "jarrutuksessa" syntyvä lämpö haihtuu nopeasti.[Seuraava sivu]
Kun keinotekoiset maasatelliitit ja avaruusalukset kulkevat ilmakehän läpi suurella nopeudella, kehon ja ilmamolekyylien välinen kitka aiheuttaa korkeita lämpötiloja.Beryllium toimii heidän "lämpövaipana", joka imee paljon lämpöä ja kiihottaa sitä nopeasti, mikä estää liiallisen lämpötilan nousun ja varmistaa lentoturvallisuuden.
Beryllium on myös erittäin tehokas rakettipolttoaine.Beryllium vapauttaa palaessaan valtavia määriä energiaa.Berylliumkiloa kohden vapautuu lämpöä jopa 15 000 kcal, mikä on korkealaatuista rakettipolttoainetta.
Lääke "ammattitautiin"
On normaali fysiologinen ilmiö, että ihmiset tuntevat olonsa väsyneeksi työskenneltyään jonkin aikaa.Kuitenkin monet metallit ja seokset myös "väsyvät".Erona on, että väsymys katoaa automaattisesti, kun ihmiset ovat levonneet jonkin aikaa, ja ihmiset voivat jatkaa työtä, mutta metallit ja metalliseokset eivät.Asioita ei voi enää käyttää.
Mikä sääli!Kuinka hoitaa tätä metallien ja metalliseosten "ammattitautia"?
Tiedemiehet ovat löytäneet "ihmelääkkeen" tämän "ammattitaudin" parantamiseksi.Se on beryllium.Jos teräkseen lisätään pieni määrä berylliumia ja siitä tehdään auton jousi, se kestää 14 miljoonaa iskua väsymättä.Mark of.
makeaa metallia
Onko metalleilla myös makea maku?Ei tietenkään, joten miksi otsikko on "Sweet Metals"?
Osoittautuu, että jotkut metalliyhdisteet ovat makeita, joten ihmiset kutsuvat tällaista kultaa "makeaksi metalliksi", ja beryllium on yksi niistä.
Älä kuitenkaan koske berylliumiin, koska se on myrkyllistä.Niin kauan kuin jokaisessa kuutiometrissä ilmaa on yksi milligramma berylliumpölyä, se saa ihmiset sairastumaan akuuttiin keuhkokuumeeseen – beryllium-keuhkosairauteen.Maamme metallurgisen rintaman valtava määrä työntekijöitä aloitti hyökkäyksen berylliummyrkytyksiä vastaan ​​ja lopulta laski berylliumpitoisuuden yhdessä kuutiometrissä ilmaa alle 1/100 000 grammaan, mikä on ratkaissut tyydyttävästi berylliummyrkytyksen suojaongelman.
Berylliumiin verrattuna berylliumyhdiste on myrkyllisempää.Berylliumyhdiste muodostaa liukoisen kolloidisen aineen eläinkudoksissa ja plasmassa ja reagoi sitten kemiallisesti hemoglobiinin kanssa muodostaen uutta ainetta, mikä aiheuttaa kudosten ja elinten kehittymisen.Erilaiset leesiot, beryllium keuhkoissa ja luissa, voivat myös aiheuttaa syöpää.Vaikka berylliumyhdiste on makeaa, se on "tiikerin takapuoli", eikä siihen saa koskea.