37 Beryllium-toepassingen in verschillende industrieën

by

Beryllium is een aardalkalimetaal behorende tot groep IIA en heeft een atoommassa van 9.012 u. Laten we het industriële gebruik van beryllium op een ander gebied bespreken.

Beryllium is een alkalimetaal dat in verschillende industrieën wordt gebruikt:

  • Metaalindustrie
  • Straling industrie
  • Mechanische industrie
  • Keramische industrie
  • Magnetische industrie
  • Nucleaire industrie
  • Elektronische industrie
  • Akoestiek

Beryllium is een hard metaal met een broos karakter en een zeshoekige roosterstructuur. In het volgende deel van het artikel moeten we het gebruik van beryllium in verschillende industrieën bespreken.

Metaalindustrie

  • Maken van metalen met een lage dichtheid omdat het een derde van de dichtheid van aluminium heeft.
  • Uin mobiele telefoons in plaats van in staal, omdat het zes keer stijver is dan staal en meer warmte absorbeert in vergelijking met staal.
  • Beryllium wordt gebruikt voor het roosteren, passen en malen van de ertsen voor het extraheren van verschillende metalen.
  • Gebruikt in de auto-, defensie- en ruimtevaartindustrie vanwege de unieke eigenschappen van sterkte, elektrische en thermische geleidbaarheid, magnetische transparantie en corrosieweerstand.
  • In zeer betrouwbare elementen in producten zoals airbagsensoren.
  • Beryllium wordt ook gebruikt in sprinklerkoppen voor herblussers, röntgenvensters voor mammografie, medische laserboringen, pacemakers, lagers van landingsgestellen en weersatellieten.

Straling industrie

  • De belangrijkste toepassing van beryllium is in stralingsvensters voor Röntgenbuizen vanwege het lage atoomnummer en de zeer lage absorptie van röntgenstraling.
  • Als venster op röntgenapparaten met hoge resolutie gebruikt voor mammografie.
  • Dunne berylliumfolies worden gebruikt als stralingsvensters voor röntgendetectoren.
  • Beryllium wordt gebruikt in Large Hadron Collider de Tevatron omdat het relatief transparant is voor energetische deeltjes.

Mechanische industrie

  • In verschillende lichtgewicht structurele componenten in de defensie- en ruimtevaartindustrie, zoals hogesnelheidsvliegtuigen, geleide raketten, ruimtevaartuigen en satellieten.
  • Verschillende raketten met vloeibare brandstof hebben raketsproeiers van puur beryllium gebruikt.
  • Berylliumpoeder werd bestudeerd als raketbrandstof.
  • Een klein aantal extreem hoogwaardige fietsframes is gebouwd met beryllium.
  • De motorcomponenten van veel auto-industrieën zijn gemaakt van beryllium.
  • Beryllium-nikkel legeringen worden gebruikt in de buurt van brandbare gassen in vonkvrij gereedschap.
  • Berylliumijzer wordt gebruikt in chirurgische instrumenten en apparaten voor hoge temperaturen in veren en membranen.
  • Beryllium wordt gebruikt in precisie-instrumenten, bijvoorbeeld in traagheidsgeleidingssystemen en de ondersteuningsmechanismen voor optische systemen.
  • Beryllium-koperlegeringen werden ook toegepast als verharder inJason-pistolen“, die werden gebruikt om de verf van de scheepsrompen te verwijderen.
  • Voor uitkragingen in de stijl van een hoogwaardige grammofooncartridge.
  • Beryllium zat in de remmen van militaire vliegtuigen vanwege de hardheid, het hoge smeltpunt en het uitzonderlijke vermogen om warmte af te voeren.

Keramische industrie

  • Keramiek, geproduceerd uit zeer zuiver berylliumoxidepoeder (99.5%), wordt gebruikt in laser- en elektronische toepassingen en voor snelle geïntegreerde schakelingen.
  • Beryllium-spiegels worden gebruikt in optische begeleiding systemen en vuurleidingssystemen.
  • Bij hard stroomloos vernikkelen van toepassing op cryogene operatie.
  • Vergulde berylliumspiegel wordt gebruikt in de James Webb Space Telescope die 18 hexagonale beryllium dunne platen heeft.
  • Beryllium wordt gebruikt om te maken de optiek van de Spitzer ruimtetelescoop omdat het minder samentrekt en vervormt dan glas.

Magnetische industrie

  • Beryllium wordt gebruikt voor de bereiding van magnetische ontstekers in zeemijnen.
  • Ook in onderhoud en bouwmaterialen in de buurt te vinden MRI (MRI) machines vanwege de hoge magnetische velden die worden gegenereerd.
  • Stem de zeer magnetische af klystrons, magnetrons, reizende golfbuizen, enz., die worden gebruikt voor het opwekken van hoge niveaus van microgolfvermogen in de zenders.

Nucleaire industrie

  • Vaak gebruikt in sommige neutronen bronnen in aangedreven door deeltjesversnellers aangedreven neutronengeneratoren.
  • Beryllium wordt ook gebruikt bij de fabricage van brandstof voor CANDU reactoren.
  • Dunne platen of folies van beryllium worden soms gebruikt in de buitenste laag van de plutoniumputten in de primaire trappen van de thermonucleaire reactor, geplaatst om het splijtbare materiaal te omringen.
  • Beryllium wordt ook gebruikt bij de Gezamenlijke Europese Torus onderzoekslaboratorium voor kernfusie voor geavanceerd onderzoek van plasma.
  • Neutronenbronnen waarin beryllium wordt gebombardeerd met gammastraling van een radio-isotoop met gammaverval, worden ook gebruikt om laboratoriumneutronen te produceren.
  • Beryllium is ook voorgesteld als bekledingsmateriaal voor splijtstofstaven vanwege de goede combinatie van mechanische, chemische en nucleaire eigenschappen.

Elektronische industrie

  • Als p-type dotering in III-V samengestelde halfgeleiders.
  • Wordt wijd gebruikt in materialen zoals GaAs, AlGaAs, InGaAs, en InAlAs gekweekt door moleculaire bundelepitaxie (MBE).
  • Cross-rolled berylliumplaat wordt gebruikt als een uitstekende structurele ondersteuning voor printplaten in surface-mount technologie.
  • Structurele ondersteuning en koellichaam in kritieke elektronische toepassingen.
  • Het maken van "E-materialen” die speciaal zijn ontworpen voor deze elektronische toepassingen.

Akoestiek

  • Het lage gewicht en de hoge stijfheid van beryllium maken het geschikt als materiaal voor hoogfrequente luidsprekerdrivers.
  • Beryllium-tweeters zijn beperkt tot high-end home pro audio en public address-toepassingen.
  • Sommige hoogwaardige grammofooncartridges gebruikten beryllium-cantilevers om de tracking te verbeteren door de massa te verminderen.
Schermafbeelding 2023 01 12 121540
Gebruik van beryllium in verschillende industrieën

Berylliumkoper gebruikt

Berylliumkoper is een legering die 0.5-3% beryllium bevat met hoge sterkte en niet-magnetische eigenschappen. Laten we eens kijken naar enkele industriële toepassingen van deze legering.

De industriële toepassingen van deze legering staan ​​hieronder vermeld -

  • Elektrische industrie
  • Magnetische industrie
  • Mechanische industrie
  • Instrumentale industrie
  • Elektronische industrie

Berylliumkoper is een buigzaam, lasbare en bewerkbare legering. Het is bestand tegen niet-oxiderende zuren en kan dat ook zijn warmtebehandeld voor meer sterkte, duurzaamheid en elektrische geleiding. Laten we het gebruik van deze legering bekijken in het volgende deel van het deeltje.

Elektrische industrie

  • In zwakstroomcontacten voor batterijen en elektrische connectoren, BeCu wordt gebruikt voor de hoge elektrische geleidbaarheid.
  • Berylliumkoper is een non-ferrolegering die wordt gebruikt in veren, veerdraad, loadcellen en andere onderdelen die hun vorm moeten behouden onder herhaalde spanning en spanning.

Magnetische industrie

  • Berylliumkoper is vonkvrij, maar fysiek sterk en niet-magnetisch en voldoet aan de eisen van ATEX-richtlijn voor zones 0, 1 en 2.

Mechanische industrie

  • Berylliumkoper wordt gebruikt bij het maken van schroevendraaiers, tangen, moersleutels, koudbeitels en hamers die milieuvriendelijk zijn, zoals booreilanden, kolenmijnen en graanelevatoren.
  • Pantserdoorborende kogels gemaakt van BeCu-legeringen zijn veel goedkoper en hebben vergelijkbare eigenschappen.
  • Measurement-while-drilling (MWD)-gereedschappen in de gestuurde boorindustrie worden door BeCu ally gemaakt vanwege hun niet-magnetische eigenschap.
  • Mallen voor het vervaardigen van plastic containers gemaakt van beryllium-koperlegering.
  • Draad met hoge treksterkte wordt gevormd door een BeCu-legering die voor verschillende vormen wordt gebruikt.
  • Klepzittingen van berylliumkoper worden gebruikt in krachtige viertaktmotoren, wat de motoren extra levensduur geeft.

Instrumentale industrie

  • Sommige percussie-instrumenten, vooral tamboerijnen en driehoeken, vanwege de consistente toon en resonantie van berylliumkoper.

Elektronische industrie

  • Berylliumkoper wordt gebruikt voor het onderhoud van machines voor magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) in plaats van ijzerhoudende gereedschappen.

Berylliumoxide gebruikt

Berylliumoxide is een anorganisch basisch oxide met thermische isolerende eigenschappen. Laten we het gebruik van BeO in het volgende deel bekijken.

De toepassingen van BeO staan ​​hieronder vermeld –

  • kristallografie
  • Keramische industrie
  • Elektronische industrie

Als amorfe vaste stof, berylliumoxide is wit. Het hoge smeltpunt leidt tot het gebruik ervan als een vuurvast materiaal. Het komt in de natuur voor als het mineraal bromelliet. Laten we eens kijken naar het gebruik van berylliumoxide op verschillende gebieden.

kristallografie

  • BeO produceerde hoogwaardig kristal dat hydrothermisch van aard is.
  • BeO wordt gebruikt voor de productie van onzuivere en kleurloze gastheerkristallen die worden gebruikt in nanotechnologie.

Keramische industrie

  • Gesinterd berylliumoxide produceerde zeer stabiel keramiek.
  • Berylliumoxide wordt gebruikt in raketmotoren en als een transparante beschermende overcoating op gealuminiseerde telescoopspiegels.
  • Als structureel keramiek voor krachtige microgolfapparaten, vacuümbuizen, magnetrons en gaslasers.

Elektronische industrie

  • In veel hoogwaardige halfgeleideronderdelen voor toepassingen zoals radioapparatuur omdat het een goede thermische geleidbaarheid heeft en tegelijkertijd een goede elektrische isolator is.
  • Asa vulmiddel in sommige thermische interfacematerialen zoals thermisch vet.
  • Berylliumoxide-keramiek wordt gebruikt in sommige vermogenshalfgeleiderapparaten tussen de siliciumchip en de metalen montagebasis van het pakket om een ​​lagere waarde van thermische weerstand te bereiken.
  • Als neutronenmoderator voor hogetemperatuurgasgekoelde reactoren op zee (MGCR), evenals de Kilopower-kernreactor van NASA voor ruimtetoepassingen.
  • Berylliumoxide wordt vaak gebruikt als een isolatorbasisplaat in hoogvermogentransistors in radiofrequentiezenders voor telecommunicatie.

Berylliumchloride gebruikt

Berylliumchloride is een anorganische hygroscopische verbinding met een molaire massa van 79.9182 g/mol. Laten we enkele toepassingen van BeCl2 bespreken.

De toepassingen van BeCl2 staan ​​hieronder vermeld -

  • Becl2 wordt gebruikt als grondstof voor de elektrolyse van berylliummetaal.
  • Becl2 heeft een s-katalysator gebruikt in de Friedel-craft-reactie.

Twee vormen (polymorfen) van BeCl2 zijn bekend. Beide structuren bestaan ​​uit tetraëdrische Be2+ centra onderling verbonden door dubbel overbruggende chlorideliganden. Eén vorm bestaat uit randdelende polytetraëders. De andere vorm lijkt op zinkjodide met onderling verbonden onvermurwbaar-achtige kooien.

Berylliumsulfide gebruikt

Berylliumsulfide is een witte vaste stof die wordt afgebroken door water en zuren. Laten we het gebruik van berylliumsulfide bespreken.

Het gebruik van BeS is heel bijzonder en de toepassingen zijn -

  • Vanwege hun grote energiekloof en hardheid worden berylliumsulfiden gebruikt als isolatoren.
  • BeS wordt gebruikt voor verbetering van de levensduur van optische apparaten van halfgeleiders gemaakt van CdS en ZnS.

Berylliumsulfidepoeders kunnen worden bereid door de reactie van zwavel en beryllium in een waterstofatmosfeer door het mengsel gedurende 10-20 minuten te verhitten bij temperaturen van 1000-1300 °C. Soms bij 900 °C, als er metaalverontreinigingen aanwezig zijn.

Berylliumfluoride gebruikt

Berylliumfluoride is een wit kristal met een kwartsachtige structuur. Laten we het gebruik van berylliumfluoride in verschillende industrieën bespreken.

De toepassingen van berylliumfluoride staan ​​​​hieronder vermeld -

  • In het raffineren van beryllium en het vervaardigen van berylliumlegeringen, en als chemisch reagens.
  • Berylliumfluoride wordt gebruikt in de biochemie, met name eiwitkristallografie als een nabootsing van fosfaat.
  • Als een basisbestanddeel van het bij voorkeur gebruikte fluoridezoutmengsel kernreactoren met vloeibaar fluoride.
  • Berylliumfluoride is een van de samenstellende zouten van het eutectische zoutmengsel FLiBe.
  • Gebruikt als oplosmiddel, moderator en koelmiddel in veel hypothetische gesmolten zoutreactor ontwerpen, waaronder de vloeibare fluoride thoriumreactor (LFTR).

Berylliumfluoride heeft onderscheidende optische eigenschappen. In de vorm van fluorberyllaat glas, het heeft de laagste brekingsindex voor een vaste stof bij kamertemperatuur van 1.275. Het dispersieve vermogen is het laagst voor een vaste stof met 0.0093, en de niet-lineaire coëfficiënt is ook de laagste bij 2 × 10-14.

Conclusie

Beryllium is een sterk aardalkalimetaal dat in verschillende industrieën op verschillende manieren kan worden gebruikt. Het kan een sterke basische base of hydroxide vormen door te reageren met water. Berylliumverbindingen werden gebruikt in TL-buizen.