خواص متالورژیکی بریلیم

بریلیم ( به انگلیسی: Beryllium ) یک عنصر شیمیایی با نماد Be است که دارای خواص فیزیکی و مکانیکی زیر می باشد:
بریلیوم فلزی خاکستری و سخت است که در دمای اتاق شکننده و ترد است و ساختار آن کریستالی شش ضلعی بسته ( به انگلیسی :hexagonal close packed ) است.
نام آن از مواد معدنی حاوی برلیوم، بریل ( به انگلیسی: Bril ) گرفته شده است.
برلیوم را به عنوان گلونیوم نیز می شناسند چرا که شیرین است و البته سمی نیز می باشد.
سنگ زمرد نوعی بریل است که دارای ترکیبات ( Be3Al2 ( SiO3 ) 6 ) می باشد.
در فشار ۱ اتمسفر، دو فاز جامد برای بریلیم خالص بین دمای اتاق و دمای ذوب وجود دارد. تبدیل فازی در ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد رخ می دهد ( فقط ۳۵ درجه زیر نقطه ذوب ) . دو فاز برلیوم در درجه حرارت پایین ( آلفا ) دارای ساختار HCP و در درجه حرارت بالا ( بتا ) دارای ساختار BCC است.
پایداری فاز بتا از ۳۰ درجه تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد در فشار بالا ( ۲۹۵ اتمسفر ) افزایش می یابد و این پایداری را می توان توسط عناصر آلیاژی از قبیل ( Co, Ni یا Cu ) افزایش داد.
فاز BCC در جامد شدن ( مایعات فوق خنک ) شکل نمی گیرد. مکعب با وجوه مرکز دار ( FCC ) ، شش ضلعی بسته ( HCP )
دو شبکه ساده معمولی وجود دارد که بالاترین تراکم متوسط را دارا می باشند که بر اساس تقارن آن ها، مکعب با وجوه مرکزدار ( FCC ) و شش ضلعی بسته ( HCP ) نامیده می شوند که از لحاظ تراکمی ساختار ( FCC ) تراکم بیش تری دارد. لازم به توضیح است که ساختار شش ضلعی دارای سه نوع صفحه بیسال ( basal ) پیریزماتیک ( prismatic ) پیرامیندال ( pyramidal ) می باشد.
حال در مورد ترتیب صفحات در ساختارها باید گفت که اگر برای این کار لایه ها را نام گذاری کنیم؛ نسبت به یک لایه مرجع با موقعیت A، دو لایه دیگر با موقعیت B و C امکان پذیر است. هر دنباله ای از A, B و C بدون تکرار دارای ساختار ( HCP ) و هر دنباله ای از A, B به صورت متوالی تکرار شوند دارای ساختار کریستالی ( FCC ) می باشد.
حالت الکترونی SP در تعدادی از خواص غیرمعمول بریلیم نقش دارد. پیوند در صفحه های پایه ( baisal ) فلزی است، در حالیکه در صفحه های منشوری ( prismatic ) کووالانسی است. این ناهمسانگردی در خواص پیوند باعث می شود بریلیوم خواص مکانیکی آنیزوتروپی داشته باشد.
HCP بریلیوم حالت های مختلف تغییر شکل ازجمله لغزش در صفحه های پایه، هرمی و منشوری، لغزش متقابل و دوقطبی ها ( basal, prismatic, pyramidal, cross lips, twining ) می باشد. البته صفحه های اولیه لغزش صفحه های پایه هستند ( نسبت محوری برای انتخاب سیستم لغزش مناسب مهم است ) .