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铍
Be 4

Beryllium

铍是一种化学元素,符号为 Be,原子序数为 4。它是钢灰色、硬度高、重量轻但脆性较强的碱土金属。铍是二价元素,自然界中只与其他元素结合形成矿物(如绿柱石)存在。铍以低密度(1.85 g/cm³)、高比刚度和对 X 射线近乎透明著称,用于航天结构件、X 射线窗口与卫星惯性器件,同时对中子的慢化与反射性能使其成为核反应堆的关键材料。铍的开采和加工受毒性严格管制。

碱土金属 USGS 2025 白灰色
原子序数 4Z
原子量 9.012u
价电子数 2
电子排布 1s2 2s2
密度
1.85g/cm³
熔点
1287°C
地壳丰度
2.8ppm
年产量
240metric tons (beryllium content)
回收利用率

为什么用它

铍以低密度(1.85 g/cm³)、高比刚度和对 X 射线近乎透明著称,因此用于航天结构件、X 射线窗口与卫星惯性器件;它对中子的慢化与反射性能又使其成为核反应堆与中子实验的关键材料。

应用

消费电子
29%
航空航天与国防
24%
工业部件
17%
汽车电子
9%
能源应用
8%
半导体
2%
其他
11%

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

铍是一种轻而刚、弹性极好的稀有轻金属,主要服务于航空航天与核工业这两个对性能极端挑剔的领域。在航天上,铍比铝轻、比钢刚度高,尺寸随温度变化极小,被用作卫星结构件、惯性导航仪表的陀螺平台和望远镜的光学支撑结构,能在剧烈温差下保持精密仪器稳定。铍铜合金是它另一大宗去向:合金化后的铍铜强度高、撞击无火花、又具备良好导电导热性,用来制作油气化工环境用的防爆工具、电接插件和高弹性弹簧触点。在核工业中,铍中子慢化截面大,是优良的中子慢化剂和反射层材料,用于研究堆和实验装置;它对X射线近乎透明,因此制作X射线管的透射窗口。铍的开采和加工受毒性严格管制,产量小、价格高,始终是一种用在刀刃上的小众金属。

常见化合物及其用途

绿柱石(Be3Al2Si6O18)是铍最主要的矿石,透明且含铬的变种就是祖母绿,含铯的变种称海蓝宝石,从矿石中提取氧化铍后再还原得到金属铍。氧化铍(BeO)导热率堪比金属却又是优良绝缘体,还能耐极高温度,用于大功率晶体管、微波器件和激光器件的散热陶瓷基板,也用于高温炉绝缘件。氯化铍(BeCl2)主要作为制备金属铍及其他铍化合物的中间原料,本身有较强毒性,不直接进入民用产品。氟化铍(BeF2)是熔盐堆中氟化锂-氟化铍熔盐冷却剂的关键组分之一,利用其低熔点、高中子透明的特点,也是镁热法制备金属铍的原料。需要强调的是,所有可溶性铍化合物的粉尘和烟雾都具剧毒性,长期吸入可致慢性铍肺病,因此其生产、加工和回收都必须在严格密闭和防护条件下进行。

元素小史

1798 年 Vauquelin 在绿柱石中发现

相关元素

Mg · Ca · Sr · Ba · Ra ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

铍的熔点是多少?
1287 °C
铍的沸点是多少?
2469 °C
铍的密度是多少?
1.85 g/cm³
铍的原子序数和元素分类是什么?
4 · 碱土金属
铍主要从哪种矿石中提取?
绿柱石
铍的全球储量是多少?
100000 tonnes
铍的年产量是多少?
240 metric tons (beryllium content)
铍主要用在哪些领域?
铍以低密度(1.85 g/cm³)、高比刚度和对 X 射线近乎透明著称,因此用于航天结构件、X 射线窗口与卫星惯性器件;它对中子的慢化与反射性能又使其成为核反应堆与中子实验的关键材料。
铍是谁在什么时候发现的?
Louis Nicolas Vauquelin · 1798