ベリリウムはハイテク分野で使用されています ベリリウムは特別な特性を持つ材料であり、その特性の一部、特に核特性と物理的特性は、他の金属材料では置き換えることができません。ベリリウムの応用範囲は、主に原子力産業、兵器システム、航空宇宙産業、X 線機器、電子情報システム、自動車産業、家電製品などの分野に集中しています。研究が徐々に深化するにつれて、その適用範囲は拡大する傾向にあります。

現在、メッキとその製品の用途は、主に金属ベリリウム、ベリリウム合金、酸化メッキ、および一部のベリリウム化合物です。

ベリリウム金属

金属ベリリウムの密度は低く、ヤング率はスチールよりも 50% 高くなります。弾性率を密度で割ったものを比弾性率といいます。ベリリウムの比弾性係数は、他の金属の少なくとも 6 倍です。そのため、ベリリウムは人工衛星やその他の航空宇宙構造に広く使用されています。ベリリウムは軽量で剛性が高く、正確な航法が要求されるミサイルや潜水艦の慣性航法システムに使われています。

ベリリウム合金で作られたタイプライターリードベリリウムは熱特性が良く、高融点、高比熱、高熱伝導率、適度な熱膨張率などの優れた特性を持っています。したがって、ベリリウムは、再突入宇宙船、ロケット エンジン、航空機のブレーキ、スペース シャトルのブレーキなど、熱を直接吸収するために使用できます。

ベリリウムは、核分裂反応の効率を向上させるために、一部の核分裂炉の炉心の遮蔽材として使用されています。ベリリウムは、核汚染の観点からグラファイトよりも優れている熱核融合炉容器のライニングとしても実験されています。

高度に研磨されたベリリウムは、人工衛星などの赤外線観測光学系に使用されています。ベリリウム箔は、熱間圧延法、真空溶融インゴット直接圧延法、真空蒸着法で作製でき、加速器放射線透過窓、X線透過窓、カメラ管透過窓の材料として使用できます。拡声システムでは、音速が速いほどアンプの共振周波数が高くなるため、高音域で聞こえる音の範囲が広くなり、ベリリウムの音の伝播速度がより速くなります。ベリリウムは他の金属よりも高音質で使用できます。スピーカーの振動板。

ベリリウム銅合金

ベリリウム青銅としても知られるベリリウム銅は、銅合金の「弾性の王様」です。溶体化時効熱処理後、高強度、高導電率が得られます。銅に約 2% のベリリウムを溶解すると、他の銅合金の約 2 倍の強度を持つ一連のベリリウム銅合金を形成できます。高い熱伝導率と電気伝導率を維持します。加工性に優れ、非磁性で衝撃を受けても火花が出ません。したがって、主に次の側面で幅広い用途があります。

導電性弾性素子および弾性感応素子として使用されます。ベリリウム青銅の総生産量の 60% 以上が弾性材料として使用されています。たとえば、スイッチ、リード、コンタクト、コンタクト、ダイアフラム、ダイアフラム、ベローズ、およびその他の弾性要素として、エレクトロニクスおよび機器産業で広く使用されています。

すべり軸受や耐摩耗部品として使用されます。ベリリウム青銅は耐摩耗性に優れているため、ベリリウム青銅はコンピューターや多くの民間航空機のベアリングに使用されています。たとえば、アメリカン航空は銅製のベアリングをベリリウム青銅に交換し、耐用年数を 8000 時間から 28000 時間に延長しました。電気機関車や路面電車の送電線はベリリウム青銅でできており、耐腐食性、耐摩耗性、高強度だけでなく、導電性にも優れています。

安全防爆工具として使用。石油、化学、火薬などの環境作業において、ベリリウム青銅は衝突しても火薬が発生しないため、各種作業工具に青銅メッキを施すことができ、各種防爆作業に使用されています。

ベリリウム銅ダイ
プラスチック金型への応用。ベリリウム銅合金は、高い硬度、強度、良好な熱伝導率および鋳造性を備えているため、非常に高精度で複雑な形状の金型を直接鋳造でき、仕上げが良好で、パターンが鮮明で、生産サイクルが短く、古い金型材料を再利用できます。コストカット。プラスチック金型、圧力鋳造金型、精密鋳造金型、腐食金型などに使用されています。
高導電性ベリリウム銅合金の用途。たとえば、Cu-Ni-Be および Co-Cu-Be 合金は、高い強度と導電率を備えており、導電率は 50% IACS に達することがあります。主に電気溶接機の接点電極、電子製品の導電性に優れた弾性部品などに使用されています。この合金の適用範囲は徐々に拡大しています。

ベリリウムニッケル合金

NiBe、NiBeTi、NiBeMgなどのベリリウム-ニッケル合金は、ベリリウム青銅と比較して、超高強度と弾性、高い電気伝導性を持ち、その使用温度は250〜300°C上昇し、疲労強度、耐摩耗性、耐熱性 特性と耐食性は比較的高いです。摂氏 300 度以下で機能する重要な弾性部品は、主に精密機械、航空機器、電子機器産業で使用されており、自動航法部品、テレタイプ リード、航空計器用スプリング、リレー リードなどがあります。

酸化ベリリウム

酸化ベリリウム粉末酸化ベリリウムは白色のセラミック材料で、その外観はアルミナなどの他のセラミックに非常に似ています。優れた電気絶縁体ですが、独特の熱伝導率もあります。電子機器の吸熱断熱材として適しています。たとえば、パワー トランジスタまたは同様のデバイスを組み立てる場合、生成された熱は酸化ベリリウム基板またはベースで時間内に除去でき、その効果はファン、ヒート パイプ、または多数のフィンを使用するよりもはるかに強力です。したがって、酸化ベリリウムは、さまざまな高出力電子回路システムや、クライストロンや進行波管などのマイクロ波レーダー デバイスで主に使用されます。

酸化ベリリウムの新しい用途は、特定のレーザー、特にアルゴンレーザーであり、最新のレーザーの電力需要の増加に対応しています。

ベリリウムアルミニウム合金

最近、米国のBrush Wellman Companyは、一連のベリリウムアルミニウム合金を開発しました。これらは、強度と剛性の点でベースのアルミニウム合金よりも優れており、多くの航空宇宙部門で使用されることが期待されています.エレクトロフュージョンは、高品質のホーン ハウジング、車のハンドル、テニス ラケット、ホイール ドラッグ、補助装置、レーシング カーの製造に使用されています。

一言で言えば、ベリリウムは優れた特性を持ち、ハイテク分野や多くの製品の性能と品質を向上させる上で重要な役割を果たしています。ベリリウム材料の適用には特別な注意を払う必要があります。

ベリリウムの代替品

特定の金属ベースまたは有機複合材料、高強度グレードのアルミニウム、熱分解グラファイト、炭化ケイ素、鋼、およびタンタルは、ベリリウム金属またはベリリウム複合材料の代わりに使用できます。ベリリウム銅合金の代わりに、ニッケル、シリコン、スズ、チタン、その他の合金成分を含む銅合金またはリン青銅合金 (銅-スズ-リン合金) を使用することもできます。しかし、これらの代替材料は製品の性能を損なう可能性があります。窒化アルミニウムと窒化ホウ素は、酸化ベリリウムを置き換えることができます。