การใช้และการประยุกต์ใช้เบริลเลียม

เบริลเลียมถูกนำมาใช้ในด้านเทคโนโลยีขั้นสูง เบริลเลียมเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษ คุณสมบัติบางอย่าง โดยเฉพาะคุณสมบัติทางนิวเคลียร์และคุณสมบัติทางกายภาพ ไม่สามารถแทนที่ด้วยวัสดุโลหะอื่นใดได้ขอบเขตการใช้งานของเบริลเลียมส่วนใหญ่จะกระจุกตัวในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ ระบบอาวุธ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เครื่องมือเอ็กซ์เรย์ ระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมยานยนต์ เครื่องใช้ในครัวเรือน และสาขาอื่นๆด้วยการวิจัยเชิงลึกอย่างค่อยเป็นค่อยไป ขอบเขตของการประยุกต์ใช้จึงมีแนวโน้มที่จะขยายออกไป

ในปัจจุบัน การประยุกต์ใช้การชุบและผลิตภัณฑ์ของมันส่วนใหญ่เป็นโลหะเบริลเลียม โลหะผสมเบริลเลียม การชุบออกไซด์ และสารประกอบเบริลเลียมบางชนิด

โลหะเบริลเลียม

ความหนาแน่นของโลหะเบริลเลียมต่ำ และโมดูลัสของ Young สูงกว่าเหล็กถึง 50%โมดูลัสหารด้วยความหนาแน่นเรียกว่าโมดูลัสยืดหยุ่นเฉพาะโมดูลัสยืดหยุ่นจำเพาะของเบริลเลียมมีค่าเป็นอย่างน้อย 6 เท่าของโลหะอื่นๆดังนั้นเบริลเลียมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในดาวเทียมและโครงสร้างการบินและอวกาศอื่นๆเบริลเลียมมีน้ำหนักเบาและมีความแข็งสูง และใช้ในระบบนำทางเฉื่อยสำหรับขีปนาวุธและเรือดำน้ำที่ต้องการการนำทางที่แม่นยำ

เครื่องพิมพ์ดีดกกเบริลเลียมที่ทำจากโลหะผสมเบริลเลียมมีคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีและมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น จุดหลอมเหลวสูง ความร้อนจำเพาะสูง การนำความร้อนสูง และอัตราการขยายตัวทางความร้อนที่เหมาะสมดังนั้น เบริลเลียมจึงสามารถใช้ดูดซับความร้อนได้โดยตรง เช่น ในยานอวกาศกลับเข้า, เครื่องยนต์จรวด, เบรกเครื่องบิน และเบรกกระสวยอวกาศ

เบริลเลียมถูกใช้เป็นวัสดุป้องกันในแกนกลางของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบฟิชชันเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของปฏิกิริยาฟิชชันเบริลเลียมกำลังถูกทดลองด้วยการบุของภาชนะเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งดีกว่ากราไฟต์จากมุมมองของการปนเปื้อนนิวเคลียร์

เบริลเลียมขัดเงาสูงใช้ในออปติกสังเกตการณ์อินฟราเรดสำหรับดาวเทียมและอื่นๆฟอยล์เบริลเลียมสามารถเตรียมได้โดยวิธีการรีดร้อน วิธีรีดโลหะหลอมเหลวโดยตรงแบบสุญญากาศ และวิธีการระเหยด้วยสุญญากาศ ซึ่งสามารถใช้เป็นวัสดุของช่องส่งสำหรับการแผ่รังสีเร่ง ช่องส่งเอ็กซ์เรย์ และช่องส่งท่อกล้องในระบบเสริมพลังเสียง เนื่องจากความเร็วของเสียงที่เร็วขึ้น ความถี่เรโซแนนซ์ของแอมพลิฟายเออร์ก็จะยิ่งสูงขึ้น ระยะของเสียงที่ได้ยินในย่านเสียงสูงก็จะยิ่งมากขึ้น และความเร็วในการแพร่กระจายเสียงของเบริลเลียมจะเร็วกว่า ของโลหะชนิดอื่น ดังนั้น เบริลเลียมจึงสามารถใช้เป็นเสียงคุณภาพสูงได้แผ่นสั่นของลำโพง.

โลหะผสมทองแดงเบริลเลียม

ทองแดงเบริลเลียมหรือที่เรียกว่าเบริลเลียมบรอนซ์เป็น "ราชาแห่งความยืดหยุ่น" ในโลหะผสมทองแดงหลังจากการอบชุบด้วยความร้อนด้วยสารละลาย จะสามารถรับความแข็งแรงสูงและค่าการนำไฟฟ้าสูงได้การละลายเบริลเลียมประมาณ 2% ในทองแดงสามารถสร้างชุดของโลหะผสมทองแดงเบริลเลียมที่มีความแข็งแกร่งเป็นสองเท่าของโลหะผสมทองแดงอื่นๆและรักษาค่าการนำความร้อนและค่าการนำไฟฟ้าสูงมีประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยม ไม่เป็นแม่เหล็ก และไม่ทำให้เกิดประกายไฟเมื่อถูกกระทบดังนั้นจึงมีการใช้งานที่หลากหลายโดยส่วนใหญ่ในด้านต่อไปนี้

ใช้เป็นองค์ประกอบนำไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นและองค์ประกอบที่ไวต่อการยืดหยุ่นมากกว่า 60% ของการผลิตเบริลเลียมบรอนซ์ทั้งหมดถูกใช้เป็นวัสดุยืดหยุ่นตัวอย่างเช่น มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องมือ เช่น สวิตช์ กก หน้าสัมผัส หน้าสัมผัส ไดอะแฟรม ไดอะแฟรม เบลโลว์ และส่วนประกอบยืดหยุ่นอื่นๆ

ใช้เป็นตลับลูกปืนเลื่อนและส่วนประกอบที่ทนต่อการสึกหรอเนื่องจากเบริลเลียมบรอนซ์ทนต่อการสึกหรอได้ดี เบริลเลียมบรอนซ์จึงถูกนำมาใช้ทำตลับลูกปืนในคอมพิวเตอร์และเครื่องบินโดยสารพลเรือนจำนวนมากตัวอย่างเช่น American Airlines เปลี่ยนตลับลูกปืนทองแดงเป็นทองแดงเบริลเลียม และอายุการใช้งานเพิ่มขึ้นจาก 8,000 ชม. เป็น 28,000 ชม.สายส่งของหัวรถจักรไฟฟ้าและรถรางทำจากเบริลเลียมบรอนซ์ ซึ่งไม่เพียงแต่ทนทานต่อการกัดกร่อน ทนทานต่อการสึกหรอ มีความแข็งแรงสูง แต่ยังนำไฟฟ้าได้ดีอีกด้วย

ใช้เป็นเครื่องมือป้องกันการระเบิดเพื่อความปลอดภัยในงานปิโตรเลียม เคมี ดินปืน และงานด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ เนื่องจากเบริลเลียมบรอนซ์ไม่ผลิตดินปืนเมื่อได้รับแรงกระแทก เครื่องมือปฏิบัติงานต่างๆ จึงสามารถทำจากบรอนซ์ชุบได้ และถูกใช้ในงานป้องกันการระเบิดต่างๆ

ทองแดงเบริลเลียม
การประยุกต์ใช้ในแม่พิมพ์พลาสติกเนื่องจากโลหะผสมทองแดงเบริลเลียมมีความแข็งสูง ความแข็งแรง การนำความร้อนที่ดีและความสามารถในการหล่อ จึงสามารถหล่อแม่พิมพ์ได้โดยตรงด้วยความแม่นยำสูงมากและมีรูปร่างที่ซับซ้อน มีผิวสำเร็จที่ดี รูปแบบที่ชัดเจน รอบการผลิตสั้น และสามารถนำวัสดุแม่พิมพ์เก่ากลับมาใช้ใหม่ได้ลดค่าใช้จ่ายมันถูกใช้เป็นแม่พิมพ์พลาสติก, แม่พิมพ์หล่อแรงดัน, แม่พิมพ์หล่อความแม่นยำ, แม่พิมพ์กัดกร่อนและอื่น ๆ
การประยุกต์ใช้โลหะผสมทองแดงเบริลเลียมที่นำไฟฟ้าได้สูงตัวอย่างเช่น โลหะผสม Cu-Ni-Be และ Co-Cu-Be มีความแข็งแรงและการนำไฟฟ้าสูง และค่าการนำไฟฟ้าสามารถสูงถึง 50% IACSส่วนใหญ่ใช้สำหรับอิเล็กโทรดสัมผัสของเครื่องเชื่อมไฟฟ้า ชิ้นส่วนยืดหยุ่นที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ ขอบเขตการใช้งานของโลหะผสมนี้ค่อยๆ ขยายตัว

โลหะผสมนิกเกิลเบริลเลียม

โลหะผสมเบริลเลียม-นิเกิล เช่น NiBe, NiBeTi ​​และ NiBeMg มีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นสูงเป็นพิเศษ การนำไฟฟ้าสูง เมื่อเทียบกับเบริลเลียมบรอนซ์ อุณหภูมิในการทำงานสามารถเพิ่มขึ้นได้ 250~300 °C และความล้า ความต้านทานการสึกหรอ การทนความร้อน มีคุณสมบัติและความทนทานต่อการกัดกร่อนค่อนข้างสูงส่วนประกอบยืดหยุ่นที่สำคัญที่สามารถทำงานได้ต่ำกว่า 300 องศาเซลเซียสส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ เครื่องมือการบิน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมเครื่องมือ เช่น ชิ้นส่วนนำทางอัตโนมัติ กกเทเลไทป์ สปริงเครื่องมือการบิน รีเลย์กก เป็นต้น

เบริลเลียมออกไซด์

ผงเบริลเลียมออกไซด์ เบริลเลียมออกไซด์เป็นวัสดุเซรามิกสีขาวที่มีลักษณะคล้ายกับเซรามิกอื่นๆ เช่น อลูมินาเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม แต่ยังมีค่าการนำความร้อนที่ไม่เหมือนใครอีกด้วยเหมาะสำหรับใช้เป็นฉนวนดูดซับความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวอย่างเช่น เมื่อประกอบทรานซิสเตอร์พลังงานหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน ความร้อนที่เกิดขึ้นสามารถขจัดออกได้ทันเวลาบนซับสเตรตหรือฐานของเบริลเลียมออกไซด์ และผลที่ได้จะรุนแรงกว่าการใช้พัดลม ท่อความร้อน หรือครีบจำนวนมากดังนั้น เบริลเลียมออกไซด์จึงถูกใช้ในระบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงและอุปกรณ์เรดาร์ไมโครเวฟ เช่น klystron หรือท่อคลื่นเคลื่อนที่

การใช้เบริลเลียมออกไซด์แบบใหม่ในเลเซอร์บางชนิด โดยเฉพาะเลเซอร์อาร์กอน เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของเลเซอร์สมัยใหม่

อลูมิเนียมเบริลเลียม

เมื่อเร็ว ๆ นี้ บริษัท Brush Wellman ของสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาชุดโลหะผสมอลูมิเนียมเบริลเลียม ซึ่งมีความแข็งแรงและความแข็งที่เหนือกว่าโลหะผสมอลูมิเนียมพื้นฐาน และคาดว่าจะนำไปใช้ในภาคการบินและอวกาศหลายแห่งและอิเล็กโทรฟิวชั่นยังถูกนำมาใช้ในการผลิตตัวแตรคุณภาพสูง พวงมาลัยรถยนต์ ไม้เทนนิส ตัวลากล้อและอุปกรณ์ช่วย และรถแข่ง

เบริลเลียมมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมและมีบทบาทสำคัญในด้านเทคโนโลยีขั้นสูงและในการปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพของผลิตภัณฑ์จำนวนมากควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการใช้วัสดุเบริลเลียม

ทางเลือกแทนเบริลเลียม

วัสดุคอมโพสิตที่เป็นโลหะหรือสารอินทรีย์บางชนิด อะลูมิเนียมเกรดความแข็งแรงสูง ไพโรไลติกกราไฟต์ ซิลิกอนคาร์ไบด์ เหล็ก และแทนทาลัมสามารถใช้แทนโลหะเบริลเลียมหรือวัสดุผสมเบริลเลียมได้โลหะผสมทองแดงหรือโลหะผสมทองแดงฟอสเฟอร์ (โลหะผสมทองแดง-ดีบุก-ฟอสฟอรัส) ที่มีส่วนประกอบของนิกเกิล ซิลิกอน ดีบุก ไททาเนียม และโลหะผสมอื่นๆ สามารถแทนที่โลหะผสมทองแดงเบริลเลียมได้เช่นกันแต่วัสดุทางเลือกเหล่านี้อาจทำให้ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ลดลงได้อะลูมิเนียมไนไตรด์และโบรอนไนไตรด์สามารถแทนที่เบริลเลียมออกไซด์ได้


เวลาโพสต์: May-06-2022