Бериллиды — соединения бериллия с др. металлами. Обнаружены при исследовании сплавов, легированных бериллием (1916). В 1935 определены кристаллические структуры Б. меди, никеля и железа. Как класс высокотемпературных материалов Б. рассматриваются с 50-х гг. Для получения Б. в основном применяются методы порошковой металлургии. Наибольший интерес как конструкционные материалы представляют высшие Б. переходных металлов (Nb, Zr, Ta и др.), сохраняющие прочность при высоких температурах, причём в температурном интервале 1100-1300°С прочность несколько повышается, что обусловлено появлением пластичности (рис. 1). Механические свойства ряда Б. приведены в таблице.
Прочностные свойства Б. зависят от размера зерна (рис. 2), содержания примесей, пористости и качества поверхности после механической обработки. Увеличение размера зерна с 12 до 45 мкм в TaBe12 уменьшает высокотемпературную (1500°С) прочность почти в 4 раза, а наличие 0,5% Al в ZrBe13 снижает прочность в 2 раза. Из Б. получают профили, прутки, трубы, конусы, цилиндры, блоки, полосы и диски, применяя горячее прессование порошков, холодное прессование и спекание, изостатическое прессование, шликерное литьё, выдавливание с пластификатором и последующим спеканием, плазменное напыление. Б. используют в тех областях техники, где требуются высокая удельная прочность, малая плотность, высокое сопротивление термическим напряжениям, стойкость против окисления и сохранение прочности при высоких температурах.
Например, в авиа- и ракетостроении из Б. изготовляют кромки обтекателей, панели крыльев и фюзеляжей, опорные и поддерживающие конструкции ракетных систем с рабочей температурой до 1700°С. Сопротивление Б. тепловым ударам при высоких температурах выше по сравнению с большинством металлических окислов. Б. плутония и америция могут служить нейтронными источниками, а Б. урана, циркония и гафния — делящимся материалом и замедлителем. При бериллизации технического железа, нержавеющей стали и молибдена при 800-1250°С образуются слои, содержащие соответственно Б. железа, никеля и молибдена с повышенной твёрдостью и жаростойкостью при температурах 800-1200°С. Известные в технике свойства Б. не являются предельными, присущими этому классу соединений. Примеси, большой размер зерна, недостаточно эффективная механическая обработка затрудняют достижение максимума положительных свойств.
Механические свойства бериллидов
| Плотность (% от теоретической) | Средний размер зёрен (мкм) | Температура испытаний (°С) | Твёрдость по Виккерсу (нагрузка 24,5 н) | Прочность при изгибе (Мн/мІ) | Модуль упругости (Гн/мІ) | Относительное удлинение (%) |
| Бериллид гафния (Hf2Be21). Плотность 4260 кг/мі, tпл 1927°С | ||||||
| 98-100 | 23-25 | 1260 | — | 117-152 | 117-193 | — |
| 98-100 | 23-25 | 1370 | — | 104-172 | 28-103 | — |
| 98-100 | 23-25 | 1510 | — | 14-117 | 62-82 | — |
| Бериллид циркония (ZrBe13). Плотность 2720 кг/мі, tпл 1871°С | ||||||
| 100 | 20 | 21 | 9810 | 268 | 123-282 | 0,05 |
| 96-100 | 25-50 | 1260 | — | 96-255 | 89-276 | — |
| 96-100 | 15-50 | 1370 | — | 55-255 | 48-276 | 0,25 |
| 96-100 | 24-45 | 1510 | — | 89-172 | 48-69 | 0,6 |
| Бериллид ниобия (NbBe12). Плотность 2910кг/мі, tпл 1688°С | ||||||
| 98-99 | 50 | 1260 | 4900 | 62-76 | 82 | 0,1 |
| 92-98 | 10-25 | 1370 | — | 180-308 | 276 | 0,1 |
| 94-100 | 5-15 | 1480 | — | 138-282 | 157 | 0,1 |
| 92-97 | 10-15 | 1510 | — | 130-172 | — | 2,4 |
| Бериллид тантала (Та Ве12). Плотность 4180 кг/мі, tпл 1848°С | ||||||
| 96 | 12 | 1260 | 7050 | 338-400 | 69-165 | — |
| 96 | 12 | 1370 | — | 200-296 | 89-96 | 1,1 |
| 96 | 12 | 1520 | — | 179-186 | 62-69 | 2,6 |
Лит.: Механические свойства металлических соединений. Сб. ст., пер. с англ., под ред. И. И. Корнилова, М., 1962. Самсонов Г. В., Бериллиды, К., 1966. Огнеупоры для космоса. Справочник, пер. с англ., М., 1967.
В. Ф. Гогуля.
Рис. 1. Зависимость предела прочности бериллида ниобия от температуры при: 1 — изгибе. 2 — растяжении.
Рис. 2. Зависимость предела прочности бериллида ниобия от среднего размера зёрен.
Источник: Большая Советская Энциклопедия (БСЭ) 1926-1990г.