Технология производства и применение бериллиевой фольги

Бериллий обладает такими характеристиками, как низкая плотность, высокая прочность, высокий модуль упругости, высокое пропускание рентгеновских лучей и высокая скорость распространения звука, поэтому он используется в качестве аэрокосмического аналитического прибора, крупномасштабной интегральной схемы (LSI) и компонентов аудиосистем. В этой статье мы рассмотрим технологию производства и применение бериллиевой фольги.

Технология производства и применение бериллиевой фольги

Метод производства бериллиевой фольги

Существует три метода производства бериллиевой фольги.

1. метод горячей прокатки

Сначала расплавленный в вакууме бериллиевый слиток нарезается, дробится и просеивается для получения однородного бериллиевого порошка. Затем бериллиевый порошок подвергается вакуумной горячей прокатке для получения заготовки. Этот метод порошковой металлургии используется в качестве метода подготовки бериллиевой горячекатаной заготовки, поскольку кристаллические зерна слитка вакуумной плавки являются крупными, хрупкими и трудно поддаются пластической обработке.

Когда бериллиевая заготовка нагревается, для предотвращения окисления, смешивания примесей и холода, вызванного роликом на поверхности бериллия, она должна быть обернута мягким железом и свернута в лист толщиной от 1 до 2 мм при температуре около 800 ℃. Затем лист подвергается горячей прокатке при температуре от 400 до 500 градусов Цельсия для получения бериллиевой фольги толщиной от 0,0075 до 0,500 мм.

Такая бериллиевая фольга изготавливается из мелкого бериллиевого порошка размером около 1 мкм, поэтому она прочная. Однако из-за окисления при превращении бериллия в порошок его чистота является самой низкой среди бериллиевых фольг, полученных тремя способами, описанными в данной статье.

2. Метод вакуумного плавления слитка и прямой прокатки

Сначала слиток разрезается на куски размером около 220 x 200 x 90 мм, заворачивается в нержавеющую сталь, а затем прокатывается при температуре от 790 до 980 ℃ для получения бериллиевых листов толщиной около 5 мм.

При горячей прокатке слишком высокая температура вызывает рост зерен, а слишком низкая температура приводит к образованию столбчатой кристаллической структуры при расплавлении бериллиевого слитка. Поэтому важно выбрать подходящую температуру для получения однородной и тонкой структуры без анизотропии.

Бериллиевый лист толщиной 5 мм прокатывается при температуре от 650°C до 780°C для получения бериллиевой фольги толщиной от 0,0075 мм до 0,254 мм. Бериллиевая фольга, полученная этим методом, имеет крупные кристаллические зерна и низкую чистоту. Однако ее чистота выше, чем у бериллиевой фольги, полученной методом горячей прокатки.

3. Метод вакуумного испарения

Положите подложку и бериллиевый слиток в вакуумную испарительную печь, нагрейте подложку до 400-500 ℃, затем расплавьте бериллиевый слиток электронным лучом, чтобы испарить бериллий на подложке, а затем выньте его из печи. Затем отделите подложку и бериллий, чтобы получить бериллиевую пароосажденную пленку.

Эта пленка, осажденная паром бериллия, может быть использована в качестве вибропластины громкоговорителя и некоторых сложных деталей. Если подложка имеет форму детали, которую необходимо подготовить, можно получить бериллиевую пароосажденную пленку в форме детали, и она может быть использована в качестве детали без обработки.

Однако, поскольку осажденная паром бериллиевая пленка имеет столбчатую кристаллическую структуру, воздух и гелий просачиваются через зазор, поэтому ее трудно использовать в качестве рентгеновского просвечивающего окна.

Термическая обработка пленки, полученной осаждением из пара, позволяет разрушить столбчатую кристаллическую структуру и получить бериллиевую фольгу, которая не пропускает воздух и гелий.

Метод вакуумного испарения имеет следующие преимущества:

1. Поскольку бериллиевая фольга изготавливается непосредственно из бериллиевых слитков методом вакуумного испарения, ее чистота выше, чем у бериллиевой фольги, изготовленной методом горячей прокатки и вакуумной плавки-ингот-прямой прокатки.

2. Производство тонкой бериллиевой фольги с простым процессом.

3. поскольку в качестве сырья используется бериллиевая пленка, полученная методом парового осаждения, с мелкими зернами, готовая бериллиевая фольга имеет хорошую прочность и удлинение и становится прочным материалом.

Применение бериллиевой фольги

Светопропускающее окно для ускорителей излучения

Бериллиевую фольгу предполагается использовать в качестве источника рентгеновского излучения для рентгеновской литографии и материала окна для пропускания рентгеновского излучения, генерируемого SR-светом.

Энергодисперсионный рентгеновский анализ

Энергодисперсионный рентгеновский анализатор оснащен электронным микроскопом и легко разветвляется, поэтому спрос на него в последние годы растет. Чем тоньше материал окна для пропускания рентгеновских лучей, используемый в приборе, тем выше коэффициент пропускания рентгеновских лучей и тем выше чувствительность анализа флуоресцентных рентгеновских элементов, таких как B, C и N с большой длиной волны. Поэтому для рентгеновского просветляющего окна используется бериллиевая фольга толщиной около 10 мкм.

Рентгеновская трубка и трубка рентгеновской камеры

Как в рентгеновских трубках, так и в трубках рентгеновских камер в качестве материала для просветляющего окна используется бериллиевая фольга.

Вибрирующая пластина громкоговорителя

Скорость распространения звука у иридия выше, чем у других металлов. Чем выше скорость звука, тем выше резонансная частота громкоговорителя и тем больше диапазон звука, который можно услышать в области высоких частот. Поэтому в качестве вибрирующей пластины громкоговорителя был использован бериллий.

Заключение

Благодарим вас за прочтение нашей статьи и надеемся, что она поможет вам лучше понять технологию производства и применения бериллиевой фольги. Если вы хотите узнать больше о металлическом бериллии, мы советуем вам посетить сайт Stanford Advanced Materials (SAM) для получения дополнительной информации.

Компания Stanford Advanced Materials (SAM), являющаяся мировым поставщиком бериллиевой продукции, имеет более чем двадцатилетний опыт в производстве и продаже металлического бериллия, предлагая высококачественную бериллиевую фольгу для удовлетворения научно-исследовательских и производственных потребностей клиентов. Поэтому мы уверены, что SAM станет вашим любимым поставщиком бериллиевой продукции и деловым партнером.