Berylliumkuparin ominaisuudet

Beryllium kupari, joka tunnetaan myös nimellä berylliumkupari, CuBe tai berylliumpronssi, on kuparin ja 0,5–3 % berylliumin metalliseos, jossa on joskus muita seosaineita, ja jolla on erinomaiset metallintyöstö- ja käsittelyominaisuudet.

Berylliumkupari on sitkeä, hitsattava ja koneistettava metalliseos. Se kestää ei-hapettavia happoja (kuten suolahappoa tai hiilihappoa), muovin hajoamistuotteita, kulumista ja hankausta. Lisäksi se voidaan lämpökäsitellä sen lujuuden, kestävyyden ja sähkönjohtavuuden lisäämiseksi.

Koska beryllium on myrkyllistä, sen seosten käsittelyyn liittyy joitain turvallisuusongelmia. Kiinteässä muodossa ja valmiina tuotteena berylliumkupari ei ole erityisen vaarallista terveydelle. Työstön tai hitsauksen aikana muodostuneen pölyn hengittäminen voi kuitenkin aiheuttaa vakavia keuhkovaurioita. Berylliumyhdisteet ovat tunnettuja ihmisille syöpää aiheuttavia aineita hengitettynä. Siksi berylliumkupari korvataan joskus turvallisemmilla kupariseoksilla, kuten Cu-Ni-Sn-pronssilla.

Berylliumkuparia käytetään jousiin ja muihin osiin, joiden on säilytettävä muotonsa toistuvan rasituksen aikana. Sähkönjohtavuutensa vuoksi sitä käytetään akkujen ja sähköliittimien pienvirtakoskettimiin. Ja koska berylliumkupari ei tuota kipinöitä, mutta on fyysisesti sitkeää ja ei-magneettista, sitä voidaan käyttää työkalujen valmistukseen, joita voidaan käyttää räjähdysvaarallisissa ympäristöissä tai EOD-tarkoituksiin. Voidaan käyttää erilaisia ​​työkalutyyppejä, kuten ruuvitaltat, pihdit, jakoavaimet, kylmätalttat ja vasarat. Toinen metalli, jota joskus käytetään kipinöimättömissä työkaluissa, on alumiinipronssi. Berylliumkuparityökalut ovat kalliimpia, eivät yhtä vahvoja ja kuluvat nopeammin kuin terästyökalut. Berylliumkuparin käytön edut vaarallisissa ympäristöissä ovat kuitenkin nämä haitat suuremmat.

Berylliumkuparista valmistetaan usein myös ammattilaatuisia lyömäsoittimia, erityisesti tamburiineja ja kolmioita, jotka ovat arvostettuja selkeästä sävyistään ja voimakkaasta resonanssistaan. Toisin kuin useimmat muut materiaalit, berylliumkuparista valmistetut instrumentit säilyttävät tasaisen sävelkorkeuden ja sointiäänen materiaalin resonoiessa. Näiden soittimien "tuntuma" on rikas ja melodinen, niin että ne näyttävät sopimattomilta, kun niitä käytetään klassisen musiikin tummemmissa, rytmisemmissä äänissä.

Berylliumkuparia käytetään myös erittäin matalan lämpötilan kryogeenisissa laitteissa, kuten laimennusjääkaapeissa, koska siinä yhdistyy mekaaninen lujuus ja suhteellisen korkea lämmönjohtavuus tällä lämpötila-alueella.

Berylliumkuparia käytetään myös panssaria lävistävissä luodeissa, vaikka tällainen käyttö on harvinaista, koska terässeoksista valmistetut luodit ovat paljon halvempia, mutta niillä on samanlaiset ominaisuudet.

Berylliumkuparia käytetään myös mittauksissa porattaessa työkaluja suuntaavassa (kulmaporauksessa). Muutama yritys, joka valmistaa näitä työkaluja, ovat GE (QDT Tensor Positive Pulse Tools) ja Sondex (Geolink Negative Pulse Tools). Koska työkalusta saatuihin laskelmiin käytetään magnetometrejä, tarvitaan ei-magneettinen seos.

Erittäin lujat berylliumkupariseokset sisältävät jopa 2,7 % berylliumia (valettu) tai 16-2 % berylliumia ja noin 0,3 % kobolttia (muokattu). Korkea mekaaninen lujuus saavutetaan sadekarkaisulla tai ikääntymiskarkaisulla. Näiden metalliseosten lämmönjohtavuus on teräksen ja alumiinin välillä. Valettuja metalliseoksia käytetään usein ruiskumuottien materiaaleina. UNS on nimennyt muokatut seokset numeroilla C172000 - C17400 ja valuseokset C82000 - C82800. Kovetusprosessi vaatii hehkutetun metallin nopean jäähdytyksen, jolloin kupariin muodostuu kiinteä berylliumliuos, jota pidetään sitten 200-460 asteessa vähintään tunnin ajan metastabiilien berylliumkiteiden saostumisen edistämiseksi kuparimatriisissa. . Keskiarvoistamista vältetään, koska tasapainofaasin muodostuminen kuluttaisi berylliumkiteitä ja vähentäisi lujuuden lisääntymistä. Valetuissa ja muokatuissa seoksissa oleva beryllium on samanlainen.