Istnieje rodzaj szmaragdowego kryształu, olśniewającego klejnotu zwanego berylem.Kiedyś był skarbem dla szlachty, ale dziś stał się skarbem ludu pracującego.
Dlaczego my również uważamy beryl za skarb?Nie dlatego, że ma piękny i atrakcyjny wygląd, ale dlatego, że zawiera cenny rzadki metal – beryl.
Znaczenie słowa „beryl” to „szmaragd”.Po prawie 30 latach ludzie zredukowali tlenek berylu i chlorek berylu aktywnym metalem, wapniem i potasem, i uzyskali pierwszy metaliczny beryl o niskiej czystości.Minęło kolejne prawie siedemdziesiąt lat, zanim beryl został przetworzony na małą skalę.W ciągu ostatnich trzech dekad produkcja berylu rosła z roku na rok.Teraz okres „ukrytej nazwy” berylu minął i każdego roku produkuje się setki ton berylu.
Widząc to, niektóre dzieci mogą zadać sobie takie pytanie: Dlaczego tak wcześnie odkryto beryl, ale jego przemysłowe zastosowanie było tak późno?
Kluczem jest oczyszczanie berylu.Bardzo trudno jest oczyścić beryl z rudy berylu, a beryl szczególnie lubi „czyścić”.Tak długo, jak beryl zawiera trochę zanieczyszczeń, jego wydajność będzie znacznie ograniczona.zmienić i stracić wiele dobrych cech.
Oczywiście sytuacja bardzo się teraz zmieniła i byliśmy w stanie wykorzystać nowoczesne metody naukowe do produkcji berylu o bardzo wysokiej czystości.Wiele właściwości berylu jest nam dobrze znanych: jego ciężar właściwy jest o jedną trzecią lżejszy niż aluminium;jego wytrzymałość jest podobna do stali, zdolność przenoszenia ciepła jest trzykrotnie większa niż stali i jest dobrym przewodnikiem metali;jego zdolność do przesyłania promieni rentgenowskich jest najsilniejsza i ma „metalowe szkło”.
Przy tak wielu doskonałych właściwościach nic dziwnego, że ludzie nazywają ją „stalą z metali lekkich”!
Niezłomny brąz berylowy
Początkowo, ponieważ technologia wytapiania nie spełniała standardów, wytopiony beryl zawierał zanieczyszczenia, które były kruche, trudne w obróbce i łatwo utleniały się po podgrzaniu.Dlatego niewielka ilość berylu była używana tylko w szczególnych okolicznościach, takich jak okno przepuszczające światło lampy rentgenowskiej., części neonów itp.
Później ludzie otworzyli szerokie i ważne nowe pole dla zastosowań berylu do produkcji stopów, zwłaszcza stopów berylu z miedzią – brązu berylowego.
Jak wszyscy wiemy, miedź jest znacznie bardziej miękka niż stal i nie jest tak sprężysta i odporna na korozję.Jednak gdy do miedzi dodano trochę berylu, właściwości miedzi zmieniły się dramatycznie.Brąz berylowy zawierający od 1% do 3,5% berylu ma doskonałe właściwości mechaniczne, zwiększoną twardość, doskonałą elastyczność, wysoką odporność na korozję i wysoką przewodność elektryczną.Sprężynę wykonaną z brązu berylowego można ściskać setki milionów razy.
Niezwyciężony brąz berylowy jest od niedawna wykorzystywany do produkcji sond głębinowych i kabli podmorskich, co ma ogromne znaczenie dla rozwoju zasobów morskich.
Inną cenną cechą brązu berylowego zawierającego nikiel jest to, że nie iskrzy przy uderzeniu.Ta funkcja jest przydatna w fabrykach dynamitu.Myślisz, że materiały łatwopalne i wybuchowe boją się ognia, takie jak materiały wybuchowe i detonatory, które eksplodują, gdy zobaczą ogień.A żelazne młoty, wiertła i inne narzędzia będą wydzielać iskry podczas ich używania.Oczywiście do wykonania tych narzędzi najlepiej jest użyć brązu berylowego zawierającego nikiel.Ponadto brąz berylowy zawierający nikiel nie będzie przyciągany przez magnesy i nie będzie namagnesowany przez pola magnetyczne, dlatego dobrze nadaje się do wytwarzania części antymagnetycznych.Materiał.
Czy nie mówiłem wcześniej, że beryl ma przydomek „metalicznego szkła”?W ostatnich latach beryl, który ma mały ciężar właściwy, wysoką wytrzymałość i dobrą elastyczność, był używany jako odbłyśnik w precyzyjnych faksach telewizyjnych.Efekt jest naprawdę dobry, a wysłanie zdjęcia zajmuje tylko kilka minut.
Budowa „obudowy” dla kotła atomowego
Chociaż beryl ma wiele zastosowań, wśród wielu pierwiastków, nadal jest nieznanym „małym człowiekiem” i nie przyciąga uwagi ludzi.Ale w latach pięćdziesiątych „los” berylu zmienił się na lepsze i stał się gorącym towarem dla naukowców.
Dlaczego to?Okazało się, że w kotle bezwęglowym – reaktorze atomowym, aby wyzwolić dużą ilość energii z jądra, trzeba bombardować jądro z dużą siłą, powodując rozszczepienie jądra, podobnie jak bombardowanie materiału wybuchowego magazynem kul armatnich, tak samo jak spowodowanie eksplozji magazynu materiałów wybuchowych.„Kula armatnia” używana do bombardowania jądra nazywa się neutronem, a beryl jest bardzo wydajnym „źródłem neutronów”, które może dostarczyć dużą liczbę neutronowych kul armatnich.Nie wystarczy „zapalić” tylko neutronów w kotle atomowym.Po zapłonie konieczne jest, aby naprawdę „zapalił się i spłonął”.
Neutron bombarduje jądro, jądro pęka, uwalnia się energia atomowa i jednocześnie wytwarzane są nowe neutrony.Prędkość nowych neutronów jest niezwykle duża, sięgając dziesiątek tysięcy kilometrów na sekundę.Takie szybkie neutrony muszą zostać spowolnione i zamienione w wolne neutrony, aby mogły z łatwością bombardować inne jądra atomowe i powodować nowe rozszczepienia, jeden do dwóch, dwa do czterech… Ciągły rozwój „reakcji łańcuchowej” Paliwo atomowe w atomie kocioł jest naprawdę „spalony”, ponieważ beryl ma silną zdolność „hamowania” neutronów, dzięki czemu stał się bardzo wydajnym moderatorem w reaktorze atomowym.
Nie wspominając już o tym, że aby zapobiec wydostawaniu się neutronów z reaktora, wokół reaktora należy ustawić „kordon” – reflektor neutronów, aby skierować te neutrony, które próbują „przekroczyć granicę”, z powrotem do obszar reakcji.W ten sposób z jednej strony może zapobiegać szkodzeniu zdrowiu ludzkiemu przez niewidzialne promienie i chronić bezpieczeństwo personelu;z drugiej strony może zmniejszyć liczbę uciekających neutronów, zaoszczędzić „amunicję” i utrzymać płynny przebieg rozszczepienia jądrowego.
Tlenek berylu ma mały ciężar właściwy, wysoką twardość, temperaturę topnienia sięgającą 2450 stopni Celsjusza i może odbijać neutrony z powrotem, tak jak lustro odbija światło.Jest dobrym materiałem do budowy „domu” kotła atomowego.
Obecnie prawie wszystkie rodzaje reaktorów atomowych wykorzystują beryl jako reflektor neutronów, zwłaszcza podczas budowy małych kotłów atomowych dla różnych pojazdów.Budowa dużego reaktora atomowego często wymaga dwóch ton polimetalicznego berylu.
Odegraj rolę w branży lotniczej
Rozwój przemysłu lotniczego wymaga, aby samoloty latały szybciej, wyżej i dalej.Oczywiście beryl, który jest lekki i mocny, może również pokazać swoje umiejętności w tym zakresie.
Niektóre stopy berylu są dobrymi materiałami do produkcji sterów samolotów, skrzyń skrzydłowych i metalowych elementów silników odrzutowych.Po tym, jak wiele elementów nowoczesnych myśliwców jest wykonanych z berylu, ze względu na redukcję masy, zmniejszono część montażową, co sprawia, że ​​samolot porusza się szybciej i elastyczniej.Jest nowo zaprojektowany naddźwiękowy myśliwiec, samolot berylowy, który może latać z prędkością do 4000 kilometrów na godzinę, czyli ponad trzy razy szybciej niż dźwięk.W przyszłości samoloty atomowe oraz samoloty krótkiego zasięgu startu i lądowania, beryl i stopy berylu z pewnością znajdą więcej zastosowań.
Po wejściu w lata 60. dramatycznie wzrosła również ilość berylu w rakietach, pociskach rakietowych, statkach kosmicznych itp.
Beryl jest najlepszym przewodnikiem metali.Wiele naddźwiękowych urządzeń hamulcowych samolotów jest obecnie wykonanych z berylu, ponieważ ma on doskonałe właściwości pochłaniania i rozpraszania ciepła, a ciepło wytwarzane podczas „hamowania” jest szybko rozpraszane.[Następna strona]
Kiedy sztuczne satelity ziemskie i statki kosmiczne podróżują przez atmosferę z dużą prędkością, tarcie między ciałem a cząsteczkami powietrza generuje wysokie temperatury.Beryl działa jak ich „płaszcz termiczny”, który pochłania dużo ciepła i szybko je wzbudza, co zapobiega nadmiernemu wzrostowi temperatury i zapewnia bezpieczeństwo lotu.
Beryl jest również bardzo wydajnym paliwem rakietowym.Beryl uwalnia podczas spalania ogromne ilości energii.Ciepło uwalniane z kilograma berylu wynosi aż 15 000 kcal, który jest wysokiej jakości paliwem rakietowym.
Lekarstwo na „chorobę zawodową”
Jest to normalne zjawisko fizjologiczne, że ludzie czują się zmęczeni po pracy i pracy przez pewien czas.Jednak wiele metali i stopów również „zmęcza się”.Różnica polega na tym, że zmęczenie znika automatycznie po chwili odpoczynku i ludzie mogą kontynuować pracę, ale metale i stopy nie.Rzeczy nie można już używać.
Jaka szkoda!Jak leczyć tę „chorobę zawodową” metali i stopów?
Naukowcy znaleźli „panaceum” na tę „chorobę zawodową”.To jest beryl.Jeśli niewielka ilość berylu zostanie dodana do stali i zrobiona ze sprężyny do samochodu, może wytrzymać 14 milionów uderzeń bez zmęczenia.Znak z.
słodki metal
Czy metale też mają słodki smak?Oczywiście, że nie, więc skąd tytuł „Sweet Metals”?
Okazuje się, że niektóre związki metali są słodkie, więc ludzie nazywają ten rodzaj złota „słodkim metalem”, a beryl jest jednym z nich.
Ale nigdy nie dotykaj berylu, ponieważ jest toksyczny.Dopóki w każdym metrze sześciennym powietrza znajduje się jeden miligram pyłu berylu, spowoduje to u ludzi ostre zapalenie płuc – berylową chorobę płuc.Ogromna liczba pracowników frontu metalurgicznego w naszym kraju rozpoczęła atak na zatrucie berylem i ostatecznie zmniejszyła zawartość berylu w jednym metrze sześciennym powietrza do mniej niż 1/100 000 gramów, co w zadowalający sposób rozwiązało problem ochrony przed zatruciem berylem.
W porównaniu z berylem związek berylu jest bardziej toksyczny.Związek berylu tworzy rozpuszczalną substancję koloidalną w tkankach zwierzęcych i osoczu, a następnie reaguje chemicznie z hemoglobiną, tworząc nową substancję, powodując w ten sposób rozwój tkanki i narządu.Różne zmiany, beryl w płucach i kościach, mogą również powodować raka.Chociaż związek berylu jest słodki, jest to „tygrysi tyłek” i nie wolno go dotykać.