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標題: 求教-鈹涂層的應用和特點 [打印本頁]

作者: wugqtop 時間: 2010-6-8 15:18
標題: 求教-鈹涂層的應用和特點
國外有需求在不銹鋼罐體涂敷鈹涂層，請教專家對這個的解釋。

作者: 冷水黃金 時間: 2010-6-8 16:52
鈹

一、化學元素鈹　

　　漢英互譯：
　　鈹的英文寫法：Beryllium(Be)
　　鈹[1]，化學符號：Be。原子序數4，原子量9.012182，莫氏硬度：5.5 ，為一種鋼灰色的稀有金屬，是最輕的堿土金屬元素，也是最輕的結構金屬之一。電離能9.322電子伏特。呈灰白色，質堅硬。熔點1278±5℃。沸點2970℃，密度1.85克/立方厘米，鈹離子半徑0.31埃，比其他金屬小得多。和鋰一樣，也形成保護性氧化層，故在空氣中即使紅熱時也很穩定。不溶于冷水，微溶于熱水，可溶于稀鹽酸，稀硫酸和氫氧化鉀溶液而放出氫。金屬鈹對于無氧的金屬鈉即使在較高的溫度下，也有明顯的抗腐蝕性。鈹價態為正2價，可以形成聚合物以及具有顯著熱穩定性的一類共價化合物。
　　顏色和外表銀白色或鋼灰色
　　

元素周期性質
用途
地殼含量 5×10-4 %
　　原子屬性
　　原子量 9.01218 原子量單位
　　原子半徑 112 pm
　　共價半徑 90 pm
　　范德華半徑無數據
　　價電子排布 [氦]2s2
　　電子在每能級的排布 2，2
　　氧化價（氧化物） 2（兩性的）
　　晶體結構六角形
　　物理屬性
　　物質狀態固態
　　熔點 1551 K（1278 °C）
　　沸點 3243 K（2970 °C）
　　摩爾體積 4.85×10-6m/mol
　　汽化熱 292.40 kJ/mol
　　熔化熱 12.20 kJ/mol
　　蒸氣壓 4180 帕
　　其他性質
　　電負性 1.57（鮑林標度）
　　比熱 1825 J/(kg·K)
　　電導率 31.3×106/(米歐姆)
　　熱導率 201 W/(m·K)
　　第一電離能 899.5 kJ/mol
　　第二電離能 1757.1 kJ/mol
　　第三電離能 14848.7 kJ/mol
　　元素在太陽中的含量：0.0001 (ppm)
　　聲音在其中的傳播速率：12870（m/S）

　　晶胞參數：a = 228.58 pm ，b = 228.58 pm ，c = 358.43 pm ，α = 90° ，β = 90° ，γ = 120°
　　在沒有特別注明的情況下使用的是國際標準基準單位單位和標準氣溫和氣壓
　　鈹的化學性質活潑，已發現的鈹的同位素共有8種，包括鈹6，鈹7，鈹8，鈹9，鈹10，鈹11，鈹12，鈹14，其中只有鈹9是穩定的，其他同位素都帶有放射性。在自然界中存在于綠柱石、硅鈹石和金綠寶石礦中，鈹分布于綠柱石及貓睛石中。含鈹的礦石有許多透明的、色彩美麗的變種，自古以來是最名貴的寶石。在我國古代文獻中記載著這些寶石，如貓精，或稱貓精石、貓兒眼、貓眼石，也就是我們現在稱的金綠玉。這些含鈹的礦石基本上都是綠柱石的變種?？捎呻娊馊廴诘穆然敾驓溲趸敹频?。它能形成致密的表面氧化保護層，即使在紅熱時，鈹在空氣中也很穩定。鈹即能和稀酸反應，也能溶于強堿，表現出兩性。鈹的氧化物、鹵化物都具有明顯的共價性，鈹的化合物在水中易分解，鈹還能形成聚合物以及具有明顯熱穩定性的共價化合物。
　　金屬鈹對液體金屬的抗腐蝕性，與通用的綜合劑乙二胺四乙酸（EDTA）的反應并不強，這在分析上是很重要的。鈹可以形成聚合物以及具有顯著熱穩定性的一類共價化合物。鈹用來制造飛機上用的合金、倫琴射線管、鈹鋁合金、青銅。也用作原子反應堆中的減速劑和反射劑。高純度的鈹又是快速中子的重要來源。這對設計核反應堆的熱交換器是重要的，主要用作核反應堆的中子減速劑。鈹銅合金被用于制造不發生火花的工具，如航空發動機的關鍵運動部件、精密儀器等。鈹由于重量輕、彈性模數高和熱穩定性好，已成為引人注目的飛機和導彈結構材料。
　　鈹具有毒性。每一立方米的空氣中只要有一毫克鈹的粉塵，就會使人染上急性肺炎——鈹肺病。我國冶金行業已經使一立方米空氣中的鈹的含量降低到十萬分之一克以下，圓滿地解決了鈹中毒的防護問題。跟鈹相比，鈹的化合物的毒性更大，鈹的化合物會在動物的組織和血漿中形成可溶性的膠狀物質，進而與血紅蛋白發生化學反應，生成一種新的物質，從而使組織器官發生各種病變，在肺和骨骼中的鈹，還可能引發癌癥。
　　鈹透X射線的能力最強，有“金屬玻璃”之稱。其合金是航空，航天，軍工，電子，核能等領域不可替代的戰略金屬材料。鈹青銅是銅合金中性能最優良的彈性合金，具有良好的導熱，導電，耐熱，耐磨，耐腐蝕，無磁性，彈性滯后小，沖擊時不產生火花等優點，被廣泛應用于國防，儀表，儀器，計算機，汽車，家電等工業中。鈹銅錫合金被用于制造在高溫下工作的彈簧，此種彈簧在紅熱狀態下仍保持良好的彈性和韌性；氧化鈹可用于高溫熱電偶的耐熱填充物。
　　例如：適用于吹氣模(風咀，剪口，模腔)及注塑模(模芯，模腔，頂針，塑孔栓，熱流道系統配件及作鑲件使用)。
　　應用例：塑膠模、沖壓模、橡膠模、拉拔模、壓鑄模等。

給原子鍋爐建造“住房”　　鈹雖然有很多用處，但在眾多元素中，它仍是一個默默無名的“小人物”，受不到人們的重視。但在本世紀五十年代時，鈹的“命運”卻大為好轉，一時成了科學家們的搶手貨。
　　在無煤的鍋爐——原子反應堆里，為了從原子核里解放出大量的能量，需要用極大的力量去轟擊原子核，使原子核發生分裂，就像用炮彈去轟擊堅固的炸藥庫，使炸藥庫發生爆炸一樣。這個用來轟擊原子核的“炮彈”叫中子，而鈹正是一種效率很高的能夠提供大量中子炮彈的“中子源”。原子鍋爐中光有中子“點火”還不行，點火以后，還要使它真正“著火燃燒起來”。
　　中子轟擊原子核，原子核分裂，放出原子能，同時產生新的中子。新中子的速度極快，達到每秒幾萬公里。必須使這類快中子減慢速度，變成慢中子，才容易繼續去轟擊別的原子核而引起新的分裂，一變二、二變四……持續不斷地發展“鏈式反應”，使原子鍋爐里的原子燃料真正“燃燒”起來，正因為鈹對中子有很強的“制動”能力，所以它就成了原子反應堆里效能很高的減速劑。
　　這還不算，為了防止中子跑出反應堆，反應堆的周圍需要設置“警戒線”——中子反射體，用來勒令那些企圖“越境”的中子返回反應區。這樣，一方面可以防止看不見的射線傷害人體健康，保護工作人員的安全；另一方面又能減少中子逃跑的數量，節省“彈藥”，維持核裂變的順利進行。
　　鈹的氧化物比重小，硬度大，熔點高達攝氏二千四百五十度，而且能夠像鏡子反射光線那樣把中子反射回去，正是建造原子鍋爐“住房”的好材料。
　　現在，幾乎各種各樣的原子反應堆都要用鈹作中子反射體，特別在建造用于各種交通工具的小型原子鍋爐時更需要。建造一個大型的原子反應堆，往往需要動用二噸多金屬鈹。
在航空工業中大顯身手
　　航空工業的發展要求飛機飛得更快、更高、更遠，重量輕、強度大的鈹當然也可以在這方面顯一下自己的本領。
　　有些鈹合金是制造飛機的方向舵、機翼箱和噴氣發動機金屬構件的好材料?，F代化戰斗機上的許多構件改用鈹制造后，由于重量減輕，裝配部分減少，使飛機的行動更加迅速靈活。有一種新設計的超音速戰斗機——鈹飛機，飛行速度可達每小時四千公里，相當于聲速的三倍多。在將來的原子飛機和短距離起落的飛機上，鈹和鈹的合金一定會得到更多的應用。
　　進入二十世紀六十年代以后，鈹在火箭、導彈、宇宙飛船等方面的用量也在急劇增加。
　　鈹是金屬中最好的良導體。現在有許多超音速飛機的制動裝置是用鈹來制造的，因為它有極好的吸熱、散熱的性能，“剎車”時產生的熱量很快就會散失。
　　當人造地球衛星和宇宙飛船高速穿越大氣層的時候，機體與空氣分子摩擦會產生高溫。鈹作為它們的“防熱外套”，能夠吸收大量的熱量并很快地激發出去，這樣就可防止溫度過度升高，保障飛行安全。
　　鈹還是高效率的火箭燃料。鈹在燃燒的過程中能釋放出巨大的能量。每公斤鈹完全燃燒放出的熱量高達１５０００千卡，是一種優質的火箭燃料。
　　在原子能研究和制造x射線管中有重要用途。
毒理
　　全身性毒物。鈹單質　　鈹在地殼的含量為0.0006%，主要礦物有綠柱石礦、硅鈹石、金綠寶石。
　　鈹是鋼灰色金屬，熔點(1551K)、沸點(3243K)較高，密度為1.85gcm-3，比鎂稍重，但比鋁還輕1/3，屬于輕金屬。鈹的硬度比同族金屬高，不像鈣、鍶、鋇可以用刀子切割。
　　1.鈹的反常性質
　　Be原子的價電子層結構為2s2，它的原子半徑為89pm，Be2+離子半徑為31pm，Be的電負性為1.57。鈹由于原子半徑和離子半徑特別?。ú粌H小于同族的其它元素，還小于堿金屬元素），電負性又相對較高（不僅高于堿金屬元素，也高于同族其它各元素），所以鈹形成共價鍵的傾向比較顯著，不像同族其它元素主要形成離子型化合物。因此鈹常表現出不同于同族其它元素的反常性質。
　　（1）鈹由于表面易形成致密的保護膜而不與水作用，而同族其它金屬鎂、鈣、鍶、鋇均易與水反應。
　?。?）氫氧化鈹是兩性的，而同族其它元素的氫氧化物均是中強堿或強堿性的。
　　（3）鈹鹽強烈地水解生成四面體型的離子[Be(H2O)2]2+，Be-O鍵很強，這就削弱了O-H鍵，因此水合鈹離子有失去質子的傾向：
　　因此鈹鹽在純水中是酸性的。而同族其它元素（鎂除外）的鹽均沒有水解作用。

　　3. 鈹的重要應用
" x W& M2 F: R* n. R) l: g　　鈹作為一種新興材料日益被重視，鈹是原子能、火箭、導彈、航空、宇宙航行以及冶金工業中不可缺少的寶貴材料。
　　(1)在所有的金屬中，鈹透過X射線的能力最強，有金屬玻璃之稱，所以鈹是制造X射線管小窗口不可取代的材料。
　　(2)鈹是原子能工業之寶。在原子反應堆里，鈹是能夠提供大量中子炮彈的中子源（每秒鐘內能產生幾十萬個中子）；鈹對快中子有很強的減速作用，可以使裂變反應連續不斷地進行下去，所以鈹是原子反應堆中最好的中子減速劑。為了防止中子跑出反應堆危及工作人員的安全，反應堆的四周得有一圈中子反射層，用來強迫那些企圖跑出反應堆的中子返回反應堆中去。鈹的氧化物不僅能夠像鏡子反射光線那樣把中子反射回去，而且熔點高，特別能耐高溫，是反應堆里中子反射層的最好材料。
　　(3)鈹是優秀的宇航材料。人造衛星的重量每增加一公斤，運載火箭的總重量就要增加大約500kg。制造火箭和衛星的結構材料要求重量輕、強度大。鈹比常用的鋁和鈦都輕，強度是鋼的四倍。鈹的吸熱能力強，機械性能穩定。
　　(4)在冶金工業中，含鈹1%至3.5%的青鋼叫做鈹青銅，機械性能比鋼好，且抗腐蝕性好，還保持有很高的導電性。被用來制造手表里的游絲，高速軸承，海底電纜等。
　　(5)含有一定數量鎳的鈹青銅受撞擊時不產生火花，利用這一奇妙的性質，可制作石油、礦山工業專用的鑿子、錘子、鉆頭等，防止火災和爆炸事故。含鎳的鈹青銅不受磁鐵吸引，可制造防磁零件。
　　4.鈹對人體的毒害 　

作者: wugqtop 時間: 2010-6-11 10:59
這些我在百度上查到過，但是鈹涂層是怎么回事呢？

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