Tecnologia de fabricação e aplicação da folha de berílio

O berílio tem as características de baixa densidade, alta resistência, alto módulo de elasticidade, alta transmitância de raios X e rápida velocidade de propagação do som, por isso é usado como instrumento de análise aeroespacial, circuito integrado de grande escala (LSI) e componentes de sistema de áudio. Neste artigo, vamos dar uma olhada na tecnologia de fabricação e na aplicação da folha de berílio.

Tecnologia de fabricação e aplicação da folha de berílio

Método de fabricação da folha de berílio

Existem três métodos de fabricação da folha de berílio.

1. método de laminação a quente

Primeiro, o lingote de berílio derretido a vácuo é fatiado, triturado e peneirado para formar um pó de berílio uniforme. Em seguida, o pó de berílio é laminado a quente a vácuo para formar uma peça bruta. Esse método de metalurgia do pó é usado como método de preparação do tarugo de berílio laminado a quente porque os grãos de cristal do lingote de fusão a vácuo são grossos, quebradiços e difíceis de processar plasticamente.

Quando a peça bruta de berílio é aquecida, para evitar a oxidação, a mistura de impurezas e o resfriamento causado pelo rolo na superfície do berílio, ela deve ser envolvida com ferro macio e enrolada em uma folha com espessura de 1 a 2 mm a uma temperatura de cerca de 800 ℃. A folha é então laminada a quente a 400 a 500 graus Celsius para formar uma folha de berílio com espessura de 0,0075 a 0,500 mm.

Esse tipo de folha de berílio é feito de pó fino de berílio com cerca de 1μm, por isso é resistente. Entretanto, devido à oxidação quando o berílio é transformado em pó, sua pureza é a mais baixa entre as folhas de berílio preparadas pelos três métodos deste artigo.

2. método de fusão a vácuo do lingote e laminação direta

Primeiro, o lingote é cortado em pedaços de cerca de 220 x 200 x 90 mm, envolto em aço inoxidável e, em seguida, laminado em uma faixa de temperatura de 790 a 980 ℃ para produzir folhas de berílio com espessura de cerca de 5 mm.

Durante a laminação a quente, uma temperatura muito alta causará o crescimento de grãos, e uma temperatura muito baixa deixará uma estrutura de cristal colunar quando o lingote de berílio for derretido. Portanto, é importante escolher uma temperatura adequada para produzir uma estrutura uniforme e fina sem anisotropia.

A folha de berílio com 5 mm de espessura acima é laminada a uma temperatura que varia de 650°C a 780°C para produzir uma folha de berílio com espessura de 0,0075mm a 0,254mm. A folha de berílio preparada por esse método tem grãos de cristal grandes e baixa pureza. Mas sua pureza é maior do que a da folha de berílio preparada por laminação a quente.

3. Método de evaporação a vácuo

Coloque o substrato e o lingote de berílio em um forno de evaporação a vácuo, aqueça o substrato de 400 a 500 ℃, derreta o lingote de berílio com um feixe de elétrons para vaporizar o berílio no substrato e, em seguida, retire-o do forno. Em seguida, separe o substrato e o berílio para obter um filme de berílio depositado a vapor.

Esse filme de berílio depositado a vapor pode ser usado como a placa vibratória do alto-falante e algumas peças complicadas. Se o substrato for feito no formato da peça a ser preparada, será possível obter um filme de berílio depositado a vapor no formato da peça, que poderá ser usado como peça sem processamento.

No entanto, como o filme de berílio depositado a vapor tem uma estrutura de cristal colunar, o ar e o gás hélio vazam pela abertura, dificultando seu uso como uma janela de transmissão de raios X.

Com o processamento térmico do filme depositado a vapor, é possível atingir o objetivo de destruir a estrutura de cristal colunar e produzir uma folha de berílio que não tenha vazamento de ar e hélio.

O método de evaporação a vácuo tem as seguintes vantagens:

1. Como a folha de berílio é produzida diretamente de lingotes de berílio por evaporação a vácuo, sua pureza é maior do que a das folhas de berílio produzidas por laminação a quente e pelo método de laminação direta com lingote de fusão a vácuo.

2. Fabricar folhas finas de berílio com um processo simples.

3) Como o filme de berílio depositado a vapor preparado com grãos finos é usado como matéria-prima, a folha de berílio preparada tem boa resistência e alongamento e se torna um material resistente.

Aplicação da folha de berílio

Janela de transmissão para radiação de acelerador

Espera-se que a folha de berílio seja usada como uma fonte de raios X para litografia de raios X e material de janela para transmissão de raios X gerada por luz SR.

Análise de raios X com dispersão de energia

O analisador de raios X por dispersão de energia é equipado com um microscópio eletrônico e pode ser facilmente ramificado, por isso a demanda tem aumentado nos últimos anos. Quanto mais fino for o material da janela de transmissão de raios X usado no dispositivo, maior será a transmitância de raios X e maior será a sensibilidade de análise de elementos fluorescentes de luz de raios X, como B, C e N, com comprimentos de onda longos. Portanto, a janela de transmissão de raios X usa a folha de berílio de cerca de 10 μm.

Tubo de raios X e tubo de câmera de raios X

Tanto os tubos de raios X quanto os tubos de câmeras de raios X usam folha de berílio como material da janela de transmissão.

A placa vibratória do alto-falante

A velocidade de propagação do som do irídio é maior do que a de outros metais. Quanto maior a velocidade do som, maior a frequência de ressonância do alto-falante e maior o alcance do som que pode ser ouvido na região aguda. Portanto, o berílio foi usado como a placa vibratória do alto-falante.

Conclusão

Agradecemos por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a entender melhor a tecnologia de fabricação e a aplicação da folha de berílio. Se quiser saber mais sobre o metal berílio, gostaríamos de aconselhá-lo a visitar a Stanford Advanced Materials (SAM) para obter mais informações.

Como fornecedora mundial de produtos de berílio, a Stanford Advanced Materials (SAM) tem mais de duas décadas de experiência na fabricação e venda de berílio metálico, oferecendo folhas de berílio de alta qualidade para atender às necessidades de P&D e produção dos clientes. Por isso, estamos confiantes de que a SAM será seu fornecedor de produtos de berílio e parceiro de negócios favorito.