Мазмұны

9.4 Бериллийдің ұнтақты металлургиясы

Құйылған бериллий әдетте үлкен кристалды құрылымға ие, бұл бериллий кристалдарының қасиеттерінің үлкен анизотропиясына байланысты оны қысыммен өңдеуді қиындатады. Сондықтан тығыз бериллий дайындамаларын және өнімдерінің көп бөлігі ұнтақты металлургия әдістерімен өндіріледі. Арнайы немесе ыстық сығымдалған дайындамалардағы ұсақ кристалдардың дезориентациялық, хаотикалық орналасуы дайындаманың барлық бағыттардағы біртекті қасиеттерін анықтайды. Бастапқы ұнтақ бөлшектерін қоршап тұрған оксидті пленкалар ұнтақ дайындамасын агломерациялау немесе ыстық басу кезінде өзегінің өсуіне жол бермейді.
Дайындаманы қысыммен өңдеу кезінде оксидті қабықшалар жойылып, жоғары температурада ыстық қысыммен өңдеу немесе пайдалану кезінде қайта кристалдануды тежейтін отқа төзімді оксидтің дисперсті бөлінген шағын қосындыларына айналады. Ұнтақ неғұрлым жұқа болса, бериллий өнімдері соғұрлым біртекті және жоғары физикалық-механикалық қасиеттерге ие болады.
Бастапқы бериллий ұнтақтары вакуумдық балқытылған бериллий құймаларын станокта кесу арқылы алынған бериллий чиптерін ұнтақтау арқылы дайындалады. Чиптер бериллиймен қапталған салқындатылған дискілі тозаңдатқышта ұнтақты сулы ортада сұйылтылған азот қышқылымен, сондай-ақ тотығудан қорғайтын органикалық сұйықтықтармен жуады.
Ұнтақ бөлшектері белгілі бір дәрежеде оксидті пленкалармен жабылады. Ұнтақтардағы оттегінің мөлшері пайыздың оннан бір бөлігінен 1 - 2% - ға дейін өзгереді, ұнтақтар мөлшері бойынша (70 мкм-ден аз, 50 мкм-ден аз және т.б.) және оттегінің (немесе ВеО) мөлшері бойынша сұрыпталады. Дисперсті үлестірілген қосындылардың мөлшері неғұрлым жоғары болса, бериллий өнімдерінің беріктігі соғұрлым жоғары болады. Сонымен қатар, ұнтақ бөлшектерінің тиісті мөлшерімен үйлескен ВеО-ның оңтайлы құрамы жеткілікті икемділікпен қамтамасыз етіледі.
Ұнтақ дайындамаларын престеу жоғары қысымды қажет етеді (1,0-1,5 ГПа), өйткені бериллий бөлшектерінің иілгіштігі төмен. Агломерация вакуумда 1200 ℃ температурада жүзеге асырылады, содан кейін дайындама суықта 1,0 - 1,5 ГПа қысыммен қосымша пресстеледі. Нәтижесінде дайындамалардың тығыздығы 1,75-1,82 г/см3 жетеді. Мұндай дайындамалардан қасиеттеріне қатаң талаптар қойылмаған өнімдер алынады. Ең жоғары тығыздығы (1,85 г/см3) және ең жақсы қасиеттері бар дайындамалар бериллий оксидімен ішінен қапталған графитті қалыптардағы индукциялық пештердегі вакуумдағы ұнтақты ыстық басу арқылы жасалады.