เบริลเลียมคอปเปอร์หรือที่เรียกว่าคอปเปอร์เบริลเลียม CuBe หรือเบริลเลียมบรอนซ์เป็นโลหะผสมของทองแดงและเบริลเลียม 0.5 ถึง 3% และบางครั้งก็มีองค์ประกอบเจืออื่นๆ และมีคุณสมบัติด้านโลหะและประสิทธิภาพการทำงานที่สำคัญ

คุณสมบัติ

ทองแดงเบริลเลียมเป็นโลหะผสมที่เหนียว เชื่อมได้ และแปรรูปได้ทนทานต่อกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ (เช่น กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดคาร์บอนิก) ต่อผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของพลาสติก ต่อการสึกหรอจากการเสียดสีและการขูดขีดนอกจากนี้ยังสามารถอบชุบด้วยความร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ความทนทาน และการนำไฟฟ้า

เนื่องจากเบริลเลียมเป็นพิษ จึงมีข้อกังวลด้านความปลอดภัยในการจัดการโลหะผสมของมันในรูปแบบของแข็งและเป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูป ทองแดงเบริลเลียมไม่มีอันตรายต่อสุขภาพโดยเฉพาะอย่างไรก็ตาม การหายใจเอาฝุ่นเข้าไป ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนหรือการเชื่อม อาจทำให้ปอดเสียหายร้ายแรงได้[1] สารประกอบเบริลเลียมเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์เมื่อสูดดม[2] ด้วยเหตุนี้ บางครั้งทองแดงเบริลเลียมจึงถูกแทนที่ด้วยโลหะผสมทองแดงที่ปลอดภัยกว่า เช่น ทองแดง Cu-Ni-Sn[3]

การใช้งาน

ทองแดงเบริลเลียมใช้ในสปริงและส่วนอื่นๆ ที่ต้องคงรูปร่างไว้ในช่วงที่ต้องรับแรงดึงซ้ำๆเนื่องจากการนำไฟฟ้าจึงใช้ในหน้าสัมผัสกระแสต่ำสำหรับแบตเตอรี่และขั้วต่อไฟฟ้าและเนื่องจากทองแดงเบริลเลียมไม่เกิดประกายไฟแต่มีความเหนียวทางกายภาพและไม่เป็นแม่เหล็ก จึงใช้ทำเครื่องมือที่สามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีการระเบิดหรือเพื่อวัตถุประสงค์ของ EODมีเครื่องมือหลายประเภทให้เลือก เช่น ไขควง คีม ประแจ สิ่วเย็น และค้อน [4]โลหะอีกประเภทหนึ่งที่บางครั้งใช้สำหรับเครื่องมือที่ไม่เกิดประกายไฟคืออะลูมิเนียมบรอนซ์เมื่อเทียบกับเครื่องมือที่ทำจากเหล็ก เครื่องมือทองแดงเบริลเลียมมีราคาแพงกว่า ไม่แข็งแรงเท่า และสึกหรอเร็วกว่าอย่างไรก็ตาม ข้อดีของการใช้ทองแดงเบริลเลียมในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายมีมากกว่าข้อเสียเหล่านี้

ทองแดงเบริลเลียมยังใช้บ่อยในการผลิตเครื่องดนตรีเพอร์คัชชันคุณภาพระดับมืออาชีพ โดยเฉพาะแทมบูรีนและไทรแองเกิล ซึ่งเป็นรางวัลสำหรับโทนเสียงที่ชัดเจนและกังวานที่หนักแน่นเครื่องดนตรีที่ประกอบด้วยทองแดงเบริลเลียมไม่เหมือนกับวัสดุอื่นๆ ส่วนใหญ่ จะรักษาโทนเสียงและเสียงต่ำที่สม่ำเสมอตราบเท่าที่วัสดุนั้นยังก้องกังวาน“ความรู้สึก” ของเครื่องดนตรีดังกล่าวมีความสมบูรณ์และไพเราะจนดูเหมือนไม่เข้าที่เมื่อนำมาใช้ในดนตรีคลาสสิกที่มีจังหวะเข้มขึ้นและมีจังหวะมากขึ้น

ทองแดงเบริลเลียมยังพบการใช้งานในอุปกรณ์แช่แข็งที่อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ เช่น ตู้เย็นที่มีการเจือจาง เนื่องจากมีการผสมผสานระหว่างความแข็งแรงเชิงกลและการนำความร้อนที่ค่อนข้างสูงในช่วงอุณหภูมินี้

ทองแดงเบริลเลียมยังใช้สำหรับกระสุนเจาะเกราะ [5] แม้ว่าการใช้ดังกล่าวจะผิดปกติเพราะกระสุนที่ทำจากโลหะผสมเหล็กมีราคาถูกกว่ามาก แต่ก็มีคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกัน

ทองแดงเบริลเลียมยังใช้สำหรับเครื่องมือวัดขณะเจาะในอุตสาหกรรมเจาะทิศทาง (การเจาะเอียง)มีบริษัทไม่กี่แห่งที่ผลิตเครื่องมือเหล่านี้ ได้แก่ GE (เครื่องมือพัลส์บวกเทนเซอร์ QDT) และ Sondex (เครื่องมือพัลส์ลบ Geolink)จำเป็นต้องใช้โลหะผสมที่ไม่ใช่แม่เหล็กเนื่องจากเครื่องวัดสนามแม่เหล็กใช้สำหรับการคำนวณที่ได้รับจากเครื่องมือ

โลหะผสม

โลหะผสมทองแดงเบริลเลียมความแข็งแรงสูงประกอบด้วยเบริลเลียม (หล่อ) สูงถึง 2.7% หรือเบริลเลียม 1.6-2% พร้อมโคบอลต์ (ดัด) ประมาณ 0.3%ความแข็งแรงเชิงกลสูงทำได้โดยการชุบแข็งแบบตกตะกอนหรือการชุบแข็งตามอายุค่าการนำความร้อนของโลหะผสมเหล่านี้อยู่ระหว่างเหล็กและอะลูมิเนียมโลหะผสมหล่อมักใช้เป็นวัสดุสำหรับแม่พิมพ์ฉีดโลหะผสมหล่อถูกกำหนดโดย UNS เป็น C172000 ถึง C17400 โลหะผสมหล่อคือ C82000 ถึง C82800กระบวนการชุบแข็งจำเป็นต้องทำให้โลหะที่ผ่านการอบอ่อนเย็นลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้สารละลายเบริลเลียมในทองแดงมีสถานะเป็นของแข็ง ซึ่งจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 200-460 °C เป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งชั่วโมง ช่วยให้เกิดการตกตะกอนของผลึกเบอริลไลด์ที่แพร่กระจายได้ในเมทริกซ์ทองแดงหลีกเลี่ยงการใช้มากเกินไปเนื่องจากเฟสสมดุลจะก่อตัวขึ้นซึ่งจะทำให้ผลึกเบริลไลด์หมดสิ้นลงและลดการเพิ่มความแข็งแรงเบริลไลด์มีความคล้ายคลึงกันทั้งในโลหะผสมหล่อและโลหะผสม

โลหะผสมทองแดงเบริลเลียมที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงประกอบด้วยเบริลเลียมสูงถึง 0.7% ร่วมกับนิกเกิลและโคบอลต์บางส่วนค่าการนำความร้อนดีกว่าอะลูมิเนียม น้อยกว่าทองแดงบริสุทธิ์เพียงเล็กน้อยเท่านั้นมักใช้เป็นหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าในตัวเชื่อมต่อ