Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 32 - Beryllium i reaktortekniken, av Göran Lagerberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ridsmältans yta och stelnar där till små kulor.
Dessa håller ofta inneslutningar, MgF2 och
BeF2.
Enligt en annan metod kloreras oxiden till
BeCLj som elektrolyseras i en eutektisk
NaCl-BeCl2-smälta vid 350° C. Berylliummetallen fås
ofta som platta kristaller, ca 1 mm tjocka och
1 cm breda. Denna form av beryllium som
kallas "flake" innehåller i allmänhet 0,1—0,3 % Cl
men är i övrigt renare än den med magnesium
reducerade produkten. Om "flake" males i
kulkvarn och sedan lakas med 10 % oxalsyra
reduceras klorhalten till 0,02—0,03 %.
Smältning och gjutning
Såväl magnesiumreducerat beryllium som
be-ryllium-"flake" raffineras vid
vakuumsmältning till götmetall. Beryllium reducerar de
flesta metalloxider och det är därför svårt att
finna ett lämpligt degelmaterial. Både A1203 och
MgO reduceras, och endast CaO är ur
termodynamisk synpunkt stabilare än BeO. Kalcium
bildar emellertid en stabil metallförening med
beryllium, CaBe13.
Aluminiumoxid och magnesiumoxid reduceras
långsamt, ty ett skyddande skikt av BeO bildas
på degelytan. Utreducerat aluminium löser sig
emellertid i berylliumsmältan och utreducerat
magnesium har ett högt ångtryck, vilket kan
medföra störningar i vakuumsystemet. Bästa
degelmaterialet torde vara BeO. Vid smältning
i en berylliumoxiddegel mättas smältan med
syre till en halt som motsvarar syrets löslighet
vid jämvikt med BeO. Denna löslighet är inte
känd, men den anses ofta vara låg. Grafit
förenar sig med beryllium till BesC och kan
därför inte användas som degelmaterial.
Man måste smälta i vakuum, emedan
beryllium har stor affinitet till syre och kväve.
Härvid avgår gasformiga föroreningar i stor
utsträckning. Vid smältning av "flake" sänks
sålunda klorhalten till ca 0,002 %. Med hänsyn
till berylliums höga ångtryck smälter man
mot slutet oftast under ädelgasatmosfär.
Slaggbeståndsdelar som MgF„ och BeO har större
täthet än beryllium och avsätter sig på degelns
botten.
Beryllium gjuts i vakuum och bäst i en väl
avgasad grafitkokill. På grund av den relativt
låga temperaturen är reaktionen mellan
beryllium och kol obetydlig. Vid stelnandet sker
ingen avsevärd volymändring och götet blir
"pipe-fritt". Ytdefekter uppstår huvudsakligen
till följd av gasavgivning från kokillen.
Götet blir i regel extremt grovkornigt och
innehåller ibland decimeterstora kristaller. Då
berylliumkristaller klyvs mycket lätt längs
basplanet hos det hexagonalt tätpackade gittret, är
det svårt att undvika inre sprickor i götet
under svalningen. Den gjutna metallen är
synnerligen spröd och därför oanvändbar för
tekniska ändamål. Man har förgäves försökt
minska kornstorleken genom legeringstillsatser.
Vibration av smältan under svalningen med
ultraljud har ej heller medfört minskad kornstorlek
vare sig i rent beryllium eller beryllium med
små tillsatser av Ge, Si, Ti eller Mo.
Centrifugalgjutning av beryllium har
tillämpats av ryska forskare4. Den smälta metallen
tappades under vakuum i en cylindrisk kokill
som roterade kring sin axel. Götet uppgavs
vara fritt från inre defekter. Kornstorleken var
enligt ett publicerat mikrofotografi inte mer
än ca 15 och det uppgavs att götet kunde
maskinbearbetas utan att falla sönder. Samma
författare har även beskrivit smältning av
beryllium i ljusbågsugn med konsumerbar
elektrod. Det erhållna götet var mycket finkornigt
och metoden betecknades som lovande.
Pulver metallurgisk bearbetning
Eftersom götmetall är mycket spröd och nära
nog omöjlig att bearbeta, är man tvungen att
tillgripa pulvermetallurgiska metoder för
framställning av berylliumämnen som sedan kan
bearbetas plastiskt till önskad form.
Beryllium-pulver tillverkas i huvudsak genom att
götmetall svarvas till spån, som sedan mals i
kulkvarn, eller genom att elektrolytiskt
framställd "flake", som lakats för nedbringande av
klorhalten, males på samma sätt. Trots att
metallen mals i argonatmosfär tar den upp en viss
mängd syre. Berylliumpulver framställt av
magnesiumreducerad metall kallas ofta
QMV-pulver.
Berylliumpulver överföres till metallstycken
av önskad form genom kallpressning och
varm-sintring, enbart varmsintring utan föregående
pressning eller enbart varmpressning. Pulvrets
kornstorlek är vanligen 20—30 u. Vid
kallpressning uppnås relativt god täthet; ett presstryck
av ca 12 Mp/cm2 ger 89 % av den teoretiska
tätheten. Varmsintringen måste utföras i
vakuum eller renad ädelgasatmosfär, då
ytterligare syreupptagning måste undvikas.
Sint-ringstemperaturen är vanligen 1 100—1 150° C.
Varmpressning, som är den vanligaste
metoden att överföra berylliumpulver till ämnen
för vidare bearbetning, kan utföras antingen
direkt i slutna pressverktyg under vakuum
eller ädelgasatmosfär eller med
berylliumpulv-ret inneslutet i en kapsel av mjukt stål. I det
senare fallet vibrationspackas eller pressas
först pulvret vid rumstemperatur i kapseln
varefter denna evakueras och förslutes.
Varmpressning sker i regel vid ca 1 000° C. Stål-
Tabelt 2. Vakuumsmält berylliums föroreningshalter i viktprocent’
Fe Al Si Ni Ge Mn Mg Na K Li Sn C N BeO
Mg-
reducerat 0,12 0,04 0,08 0,02 0,01 0,01 0,01 0,0002 0,0001 0,0001 0,0001 0,01 0,05 1,0
"Flake" 0,03 0,02 0,002 0,005 0,003 0,0005 0,002 0,002 0,001 0,0002 0,0001 0,03 0,002 0,3
802 TEKNISK TIDSKRIFT 1959
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
