Свойства бериллия

МИНОБРНАУКИ РОССИИ 
         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по теме: «Свойства  металлов»

 

Вариант № 1

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

 

Студент группы  Б01-722-1                                              .

 

Проверил: 
 
к.х.н., доцент                                                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск, 2013

 

План:

 

1)Электронная конфигурация атома.  Возможные степени окисления.

 

2)Нахождение в природе и получение  в свободном виде.

 

3)Физические и химические свойства.

 

4)Свойства соединений.

 

5)Сплавы. Применение металла и  его соединений.

 

6)Список литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

4 Be Бериллий : 1s2 2s2
1s2	2s2
2	2

 

 

4 Be Бериллий - Степень окисления  0,+ IV

 

 

 

 

 

 

 

 

2) Нахождениев природе

Редкий металл– содержание Ве в земной коре 5 · 10-4% (как и соседние с ним литий и бор, относительно мало распространен в земной коре). Типичный литофильный элемент, характерный для кислых, субщелочных и щелочных магм. Не является рассеянным, так как входит в состав поверхностных залежей берилла в пегматитовых породах, которые последними закристаллизовались в гранитных куполах. Есть сообщения о гигантских бериллах длиной до 1 м и массой до нескольких тонн.

Известно 54собственно бериллиевых  минерала – из них наибольшее практическое значение имеет берилл 3BeO·Al2O3·6SiO2, который после обработки переводят в форму хлорида или фторида. Этот минерал имеет много окрашенных разновидностей: изумруд (около 2% Cr придают ему зеленый цвет),аквамарин (примесь Fe(II) обуславливает его голубую окраску), воробьевит (розового цвета из-за примесей соединений Mn(II)), а гелиодор (золотисто-желтый – ионы Fe(III)). Перспективны и частично используются фенакит 2BeO·SiO2, гельвин (Mn, Fe, Zn)4[BeSiO4]3S,хризоберилл BeAl2O4,бертрандит 4BeO·2SiO2·H2O.

Мировые природные ресурсы Ве оцениваются более чем в 80 тыс. т (по содержанию Ве), из которых около 65% сосредоточено в США (основное Ве сырье – бертрандитовая руда). Подтвержденные запасы – на месторождении Spur Mountain (шт. Юта),являющемся основным в мире источником Ве, на конец 2000 составили примерно 19тыс. т (по содержанию металла). Из других стран наибольшими запасами Ве обладают Китай, Россия и Казахстан. Во времена СССР Ве на территории России добывался на Малышевском (Свердловская область), Завитинском (Читинская область), Ермаковском (Бурятия), Пограничном (Приморский край) место рождениях .В связи с сокращением ВПК и прекращением строительства атомных электростанцийего добыча была прекращена на Малышевском и Ермаковском и значительно сокращена на Завитимском месторождениях. При этом значительная часть добываемого Ве продается за рубеж, в основном, в Европу и Японию.

Бериллий  в свободном виде серебристо-серый легкий металл. 

 

 

 

 

 

 

3)Физические свойства 

 

Бериллий  — хрупкий, но в то же время очень  твердый металл светло-серого цвета  с металлическим блеском. Бериллий имеет две кристаллические модификации: α-бериллий (низкотемпературная модификация) имеет гексагональную плотноупакованную решетку типа Mg (что приводит к анизотропии свойств) с параметрами a = 0,22866 нм, с = 0,35833 нм, z = 2; β-бериллий (высокотемпературная модификация) имеет кубическую объемно-центрированную решетку типа Fe с параметром a = 0,25515 нм. Температура перехода от α-модификации к β-модификации приблизительно 1 277 °С. Температура плавления элемента номер четыре (tпл) 1 285 °С, температура кипения (tкип) 2470° С. Бериллий один из самых легких элементов, его плотность в твердом состоянии всего 1,816 г/см3, даже такой легкий металл, как алюминий (плотность 2,7 г/см3), почти в полтора раза тяжелее бериллия. Причем в жидком состоянии плотность бериллия еще ниже (при 1 287 °С плотность равна 1,690 г/см3). Бериллий обладает наиболее высокой из всех металлов теплоемкостью — 1,80 кДж/(кг•К) или 0,43 ккал/(кг•°С), высокой теплопроводностью — 178 Вт/(м•К) или 0,45 кал/(см•сек•°С) при температуре 50 °С, низким электросопротивлением — 3,6-4,5 мкОм•см при комнатной температуре; коэффициент линейного расширения бериллия 10,3-131 (25—100 °С).

Как и у большинства других элементов, многие физические свойства бериллия зависят от качества и структуры  металла и заметно меняются с  температурой. Например, даже небольшие  количества посторонних примесей сильно охрупчивают бериллий. Механические свойства бериллия зависят от чистоты металла, величины зерна и текстуры, определяемой характером обработки. Бериллий плохо обрабатывается резанием и требует применения твердосплавного инструмента. По сравнению с другими легкими материалами бериллий обладает уникальным сочетанием физических и механических свойств. По удельной прочности и жесткости он превосходит все другие металлы, сохраняя эти преимущества до температур 500—600 °С. Модуль продольной упругости (модуль Юнга) для бериллия составляет 300 Гн/м2 или 3,104 кгс/мм2 (в 4 раза больший, чем у алюминия, в 2,5 раза превышающий соответствующий параметр титана, и на треть выше, чем у стали). Предел прочности бериллия при растяжении 200—550 Мн/м2 (20—55 кгс/мм2), удлинение 0,2—2 %. Обработка давлением приводит к определённой переориентации кристаллов бериллия, вследствие чего возникает анизотропия, становится возможным значительное улучшение свойств. Предел прочности в направлении вытяжки доходит до 400—800 Мн/м2 (40—80 кгс/мм2), предел текучести 250—600 Мн/м2 (25—60 кгс/мм2), а относительное удлинение до 4—12 %. Механические свойства в направлении, перпендикулярном вытяжке, почти не меняются. Как говорилось ранее — бериллий хрупкий металл — его ударная вязкость 10—50 кДж/м2 (0,1— 0,5 кгс∙м/см2). Температура перехода бериллия из хрупкого состояния в пластическое 200—400 °С. Твердость по Бринеллю для бериллия равна 1 060—1 320 МПа. Бериллий отличается высокими ядерными характеристиками — самое низкое среди металлов эффективное поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и самое высокое поперечное сечение их рассеяния.

При огромном количестве достоинств, у  бериллия всё же есть несколько недостатков. Во-первых, это высокая стоимость  данного металла, связанная с  дефицитностью исходного сырья  и сложностью его переработки, во-вторых, у бериллия очень низкая хладноломкость. Ударная вязкость технического бериллия ниже 5 Дж/см2. И всё же, уникальная совокупность технических достоинств бериллия делает его незаменимым материалом в различных областях.

 

Химические свойства 

 

В химических соединениях бериллий двухвалентен (конфигурация внешнего электронного слоя 2s2). По своим химическим свойствам  бериллий в значительной степени  сходен с алюминием, находящимся  в третьем периоде и в третьей  группе периодической системы, то есть правее и ниже бериллия. Это явление, носящее название диагонального  сходства, наблюдается и у некоторых  других элементов, например, бор по многим химическим свойствам сходен с кремнием. Близость свойств бериллия и алюминия объясняется почти  одинаковым отношением заряда катиона  к его радиусу для ионов Be2+ и Al3+. Элемент номер четыре типично  амфотерен — обладает свойствами металла и неметалла, однако металлические  свойства преобладают. Компактный металлический  бериллий химически мало активен при комнатной температуре — не окисляется на воздухе (до температуры 600 °С), не взаимодействует с горячей и холодной водой, а также водяным паром благодаря образованию на его поверхности защитной пленки оксида бериллия ВеО, придающей бериллию матовый цвет. Однако при нагревании выше температуры 800 °С быстро окисляется. Оксид бериллия BeO встречается в природе в виде редкого минерала — бромеллита. Бериллий легко растворяется в соляной (HCl), разбавленной серной (H2SO4), плавиковой кислотах, слабо реагирует с концентрированной серной и разбавленной азотной при нагревании (HNO3) кислотами и не реагирует с концентрированной азотной — в последнем случае кислота пассивирует металл. В водных растворах щелочей бериллий тоже растворяется с выделением водорода и образованием гидроксобериллатов:

Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2↑

При проведении реакции с расплавом  щелочи при 400—500 °С образуются диоксобериллаты:

Be + 2NaOH → Na2BeO2 + H2↑

Металлический бериллий быстро растворяется в водном растворе бифторида аммония NH4HF2. Эта реакция имеет технологическое значение для получения безводного BeF2 и очистки бериллия:

Be + 2NH4HF2 → (NH4)2[BeF4] + H2↑

При взаимодействии бериллия с азотом и  аммиаком при 500-900° С получается нитрид Be3N2. При комнатной температуре бериллий реагирует с фтором, а при нагреве с прочими галогенами (образуя галогениды, типа ВеНаl2) и сероводородом. Из галогенидов бериллия наибольшее значение имеют его фторид (BeF2) и хлорид (BeCl2), используемые в процессе переработки бериллиевых руд. С углеродом при 1 700—2 100 °С бериллий образует карбид Ве2С, с фосфором выше 750 °С — фосфид Ве3Р2. В вакууме выше 700 °С бериллий восстанавливает КОН, при 270 °С — ВаО, при 1075° C — MgO, при 1 400 °С — ТiO2 до соответствующих металлов и при 270 °C — SiCl4 до Si. С водородом бериллий практически не реагирует во всем диапазоне температур, однако косвенным путем восстановлением хлорида бериллия с помощью LiAlH4 получен гидрид бериллия (ВеН2), это вещество устойчиво до 240 °С, затем при нагревании оно начинает выделять водород. При высоких температурах элемент №4 взаимодействует с большинством металлов, образуя бериллиды. В жидком состоянии бериллий растворяется во многих металлах (Zn, Al, Fe, Co, Cu, Ni и др.) исключением является магний. С алюминием и кремнием бериллий образует эвтектические сплавы. Твердые растворы элемент номер четыре образует лишь с немногими металлами, наиболее растворим в сплавах с медью (2,75 % по массе), хромом (1,7 %), никелем (2,7 %). Растворимость сильно уменьшается с понижением температуры, в результате чего сплавы, содержащие бериллий, способны к дисперсионному твердению. Растворимость примесных элементов в бериллии чрезвычайно мала.

Мелкодисперсный порошок бериллия сгорает в парах  серы, селена, теллура. При поджигании в атмосферном воздухе порошок  бериллия горит ярким пламенем, при  этом образуются оксид и нитрид. Расплавленный бериллий взаимодействует  с большинством оксидов, нитридов, сульфидов  и карбидов. Единственно пригодным  материалом тиглей для плавки бериллия служит оксид бериллия.

Соли  бериллия сильно гигроскопичны и  за небольшим исключением (фосфат, карбонат) хорошо растворимы в воде, их водные растворы вследствие гидролиза имеют  кислую реакцию. Известен ряд сложных  бериллийорганических соединений, гидролиз и окисление некоторых из них  протекают с взрывом.

 

 

4). Соединения бериллия. У бериллия, в отличие от других элементов 2 группы, нет соединений с преимущественно ионными связями, в то же время для него известны многочисленные координационные соединения, а также металлоорганические соединения, в которых часто образуются многоцентровые связи.

Вследствие малого размера  атома бериллий почти всегда проявляет  координационное число 4, что важно  для аналитической химии.

Соли бериллия в воде быстро гидролизуются с образованием ряда гидроксокомплексов неопределенной структуры. Осаждение начинается при отношении OH– :Be2+ > 1. Дальнейшее добавление щелочи приводит к растворению осадка.

Гидрид бериллия ВеН₂ был впервые получен в 1951 восстановлением хлорида бериллия с помощью LiAlH4. Он представляет собой аморфное белое вещество. При нагревании до 250° С гидрид бериллия начинает выделять водород. Это соединение умеренно устойчиво в воздухе и воде, но быстро разлагается кислотами. Гидрид бериллия полимеризован за счет трехцентровых связей ВеНВе.

Галогениды бериллия. Безводные галогениды бериллия нельзя получить реакциями в водных растворах вследствие образования гидратов, таких как [Be(H2O)₄]F2, и гидролиза. Лучшим способом для получения фторида бериллия является термическое разложение (NH4)₂[BeF4], а хлорид бериллия удобно получать из оксида. Для этого действуют хлором на смесь оксида бериллия и углерода при 650–1000° С. Хлорид бериллия можно также синтезировать прямым высокотемпературным хлорированием металлического бериллия или его карбида. Эти же реакции используются для получения безводных бромида и иодида.

Фторид бериллия – стекловидный материал. Его структура состоит  из неупорядоченной сетки из атомов бериллия (КЧ 4), связанных мостиками  из атомов фтора, и похожа на структуру  кварцевого стекла. Выше 270° С фторид бериллия самопроизвольно кристаллизуется. Подобно кварцу, он существует в низкотемпературной a-форме, которая при 227° С переходит в b-форму. Кроме того, можно получить формы кристобалита и тридимита. Структурное сходство между BeF2 и SiO2 распространяется также на фторобериллаты (которые образуются при взаимодействии фторида бериллия с фторидами щелочных элементов и аммония) и силикаты.

Фторид бериллия – компонент  фторобериллатных стекол и солевой смеси, используемой в ядерных реакторах на расплавленных солях.

Хлорид и другие галогениды бериллия можно рассматривать как  полиядерные комплексные соединения, в которых координационное число бериллия равно 4. В кристаллах хлорида бериллия есть бесконечные цепочки с мостиковыми атомами хлора

Даже при температуре  кипения (550° С) в газовой фазе содержится около 20% молекул димеров Be2Cl4.

Цепочечная структура  хлорида бериллия легко разрушается  слабыми лигандами, такими как диэтиловый эфир, с образованием молекулярных комплексов [BeL2Cl2]:

Более сильные доноры, такие  так вода или аммиак, дают ионные комплексы [BeL4]²⁺(Cl–) ₂. В присутствии избытка галогенид-ионов образуются галогенидные комплексы, например [BeF4]^2–.

Оксид бериллия BeO встречается в природе в виде редкого минерала бромеллита.

Непрокаленный оксид бериллия гигроскопичен, адсорбирует до 34% воды, а прокаленный при 1500° С – лишь 0,18%. Оксид бериллия, прокаленный не выше 500° С, легко взаимодействует с кислотами, труднее – с растворами щелочей, а прокаленный выше 727° С – лишь со фтороводородной кислотой, горячей концентрированной серной кислотой и расплавами щелочей. Оксид бериллия устойчив к воздействию расплавленных лития, натрия, калия, никеля и железа.

Оксид бериллия получают термическим  разложением сульфата или гидроксида бериллия выше 800° С. Продукт высокой  чистоты образуется при разложении основного ацетата [Be4O(OOCH3)₆] выше 600° С.

Оксид бериллия обладает очень  высокой теплопроводностью. При 100° С она составляет 209,3 Вт / (м К), что больше, чем у любых неметаллов и даже у некоторых металлов. Оксид бериллия сочетает высокую температуру плавления (2507° С) при с незначительным давлением пара при температуре ниже этой. Он служит в качестве химически стойкого и огнеупорного материала для изготовления тиглей, высокотемпературных изоляторов, труб, чехлов для термопар, специальной керамики. В инертной атмосфере или вакууме тигли из оксида бериллия могут применяться при температурах до 2000° С.

Хотя оксид бериллия часто  заменяют более дешевым и менее  токсичным нитридом алюминия, в этих случаях обычно наблюдается ухудшение  рабочих характеристик оборудования. Ожидают, что в более отдаленной перспективе продолжится стабильный рост потребления оксида бериллия, особенно в производстве компьютеров.

Гидроксид бериллия Be(OH)₂ осаждают из водных растворов солей бериллия аммиаком или гидроксидом натрия. Его растворимость в воде при комнатной температуре намного ниже, чем у его соседей по Периодической системе, и составляет всего лишь 3·10^–4 г л^–1. Гидроксид бериллия амфотерен, вступает в реакции как с кислотами, так и со щелочами с образованием солей, в которых бериллий входит в состав катиона или аниона, соответственно:

Be(OH)₂ + 2H₃O⁺ = Be²⁺ + 2H₂O

Be(OH)₂ + 2OH^– = [Be(OH)₄]^2–

Гидроксокарбонат бериллия – соединение переменного состава. Образуется при взаимодействии водных растворов солей бериллия с карбонатами натрия или аммония. При действии избытка растворимых карбонатов легко образует комплексные соединения, такие как (NH4)₂[Be(CO3)₂].

Карбоксилаты бериллия. Уникальность бериллия проявляется в образовании устойчивых летучих молекулярных оксид-карбоксилатов с общей формулой [OBe4(RCO2)₆], где R = H, Me, Et, Pr, Ph и т.д. Эти белые кристаллические вещества, типичным представителем которых является основный ацетат бериллия (R =CH3), хорошо растворимы в органических растворителях, включая алканы, и нерастворимы в воде и низших спиртах. Их можно получить простым кипячением гидроксида или оксида бериллия с карбоновой кислотой. Структура таких соединений содержит центральный атом кислорода, тетраэдрически окруженный четырьмя атомами бериллия. На шести ребрах этого тетраэдра есть шесть мостиковых ацетатных групп, расположенных таким образом, что каждый атом бериллия имеет тетраэдрическое окружение из четырех атомов кислорода. Ацетатное соединение [OBe4(MeCO2)₆] плавится при 285° С и кипит при 330° С. Оно устойчиво к нагреванию и окислению в нежестких условиях, медленно гидролизуется горячей водой, но быстро разлается минеральными кислотами с образованием соответствующей соли бериллия и свободной карбоновой кислоты.

Нитрат бериллия Be(NO3)₂ при обычных условиях существует в виде тетрагидрата. Он хорошо растворим в воде, гигроскопичен. При 60–100° С образуется гидроксонитрат переменного состава. При более высокой температуре он разлагается до оксида бериллия.

Основный нитрат [OBe4(NO3)₆] имеет аналогичную карбоксилатам структуру с мостиковыми нитрато-группами. Это соединение образуется при растворении хлорида бериллия в смеси N2O4 и этилацетата с образованием кристаллического сольвата [Be(NO3)₂^.2N2O4], который затем нагревают до 50° С, чтобы получить безводный нитрат Be(NO3)₂, быстро разлагающийся при 125° С на N2O4 и [OBe4(NO3)₆].

Бериллиеорганические соединения. Для бериллия известны многочисленные соединения, содержащие связи бериллий–углерод. Соединения состава ВеR2, где R – алкил, являются ковалентными и имеют полимерную структуру. Соединение (CH3)₂Be имеет цепочное строение с тетраэдрическим расположением метильных групп вокруг атома бериллия. Он легко возгоняется при нагревании. В парах существует в виде димера или тримера.

Соединения R2Be самовоспламеняются на воздухе и в атмосфере диоксида углерода, бурно реагируют с водой и спиртами, дают устойчивые комплексы с аминами, фосфинами, эфирами.

Синтезируют R2Be взаимодействием хлорида бериллия с магнийорганическими соединениями в эфире или металлического бериллия с R2Hg. Для получения (C6H5)₂Be и (C5H5)₂Be используют реакцию хлорида бериллия с соответствующими производными щелочных элементов.

Предполагают, что соединения состава RBeX (Х – галоген, OR, NH2, H) представляют собой R2Be.BeX2. Они менее реакционноспособны, в частности, на них не действует диоксид углерода.

Бериллийорганические соединения используют как катализаторы димеризации и полимеризации олефинов, а также для получения металлического бериллия высокой чистоты.

 

 

5) СПЛАВЫ БЕРИЛЛИЯ

Главная сложность при  легировании бериллия состоит в  малых размерах его атомов, в результате чего большинство элементов при  растворении сильно искажают кристаллическую  решетку, сообщая сплаву повышенную хрупкость. Легирование возможно лишь теми элементами, которые образуют с бериллием механические смеси  с минимальной взаимной растворимостью.

Серьезный недостаток бериллия, заключающийся в низкой ударной  вязкости и хладноломкости, может  быть преодолен использованием сплавов  с алюминием. Из диаграммы состояния  Al—Be видно, что эти элементы практически взаимно нерастворимы (рис. 15.3). В таких сплавах эвтектического типа твердые частицы бериллия равномерно распределены в пластичной алюминиевой матрице. Сплавы содержат 24–43 % алюминия, остальное — бериллий. Фирмой «Локхид» (США) разработан сплав, содержащий 62 % бериллия, названный локеллоем. Сплавы Be—Al имеют структуру, состоящую из мягкой пластичной эвтектики и твердых хрупких включений первичного бериллия. Эти сплавы сочетают высокую жесткость, прочность и малую плотность, характерные для бериллия, с пластичностью алюминия (рис. 15.4). Благодаря пластичности матрицы снижается концентрация напряжений у частиц бериллиевой фазы и уменьшается опасность образования трещин, что позволяет использовать сплавы в условиях более сложного напряженного состояния.

Для получения бериллиево-алюминиевых  сплавов также используют методы порошковой металлургии. Деформацию осуществляют выдавливанием с последующей  ковкой и штамповкой в оболочках. Механические свойства труб из локеллоя (Be + 38 % Al) при комнатной температуре: σ_в = 600 МПа, σ_0,2 = 570 МПа, δ = 1 %.

Для увеличения прочности  сплавы Be—Al дополнительно легируют магнием и серебром — элементами, растворимыми в алюминиевой фазе. В этом случае матрица представляет собой более прочный и вязкий сплав Al—Mg или Al—Ag.

Пластичную матрицу можно  получить, используя композицию Be—Ag, содержащую до 60 % серебра. Сплавы с серебром дополнительно легируют литием и лантаном.

За исключением сплавов  с пластичной матрицей, легирование  другими элементами не устраняет  хладноломкость бериллия. Максимальную пластичность имеет бериллий высокой  чистоты.

Широкое распространение  получили сплавы меди с 2–5 % бериллия, так называемые бериллиевые бронзы. В России широко применяется бериллиевая  бронза БрБ2 с 2 % Be. Из диаграммы состояния (рис. 15.5) видно, что этот сплав дисперсионно-твердеющий и может упрочняться закалкой с последующим старением. Закалка с 800 °С фиксирует пересыщенный α–твердый раствор, из которого в процессе старения при 300–350 °С выделяются дисперсные частицы CuBe, образуя регулярную, так называемую квазипериодическую структуру (рис. 15.6). После закалки свойства бериллиевой бронзы БрБ2: σ_в = 500 МПа, δ = 30 %, после старения —  
σ_в = 1200 МПа, δ = 4 %.

Бериллиевые бронзы обладают высокими упругими свойствами. Их используют для изготовления пружин, сохраняющих  упругость в широком интервале температур, в том числе в криогенных условиях. Они хорошо сопротивляются усталости и коррозии.

Бериллиевые бронзы немагнитны и не искрят при ударе. Из них изготавливают  инструменты для работы во взрывоопасных  средах — шахтах, газовых заводах, где нельзя использовать обычные  стали (рис. 15.7).

Рис. 15.3. Диаграмма состояния системы Al—Be	Рис. 15.4. Зависимость механических свойств сплавов Al—Be от содержания бериллия
Рис. 15.5. Диаграмма состояния системы Cu—Be	Рис. 15.6. Электронно-микроскопическое изображение бериллиевой бронзы после сгорания (регулярное   расположение выделений). ´  50 000
Рис. 15.7. Неискрящие и немагнитные инструменты медно-бериллиевого сплава)

Литейные бериллиевые  сплавы (ЛБС), состав которых приведен в табл. 15.2, используют для деталей корпусов оснований, рам, кронштейнов и др. Бериллиевые сплавы характеризуются высокими значениями теплоемкости, которые в 1,6 раза выше, чем у сплавов алюминия.

Теплопроводность и температуропроводность сплавов лишь незначительно уступает литейным алюминиевым сплавам.

Совокупность теплофизических  характеристик бериллиевых сплавов  в целом выгодно отличает их от других материалов (например, силуминов) и определяет высокую размерную  стабильность в условиях возникновения  температурных градиентов при эксплуатации изделий.

Коррозионная стойкость  бериллиевых сплавов находится  на высоком уровне. Анодная оксидированная пленка на поверхности и лакокрасочные  покрытия дополнительно обеспечивают надежную защиту сплавов ЛБС от коррозии.

Механические свойства литейных бериллиевых сплавов при комнатной  температуре приведены в табл. 15.3, а свойства при различных температурах испытания — в табл. 15.4.

 

Применение Бериллия:

 

  
По причине того, что бериллий в чистом виде был получен лишь в самом конце XIX века, он долгое время  не мог найти достойного применения. По этому в различных справочниках и энциклопедиях начала XX века о бериллии говорилось: «Практического применения не имеет». Для того чтобы уникальные свойства элемента номер четыре нашли своё применение, требовалось время — время для развития современного уровня технологий. И если в тридцатых годах XX века советский академик А.Е. Ферсман называл бериллий металлом будущего, то сейчас он может по праву называться металлом настоящего.

Огромное  количество бериллия расходуется в  качестве легирующей добавки к различным  сплавам на основе алюминия, никеля, магния, меди и других металлов. Такая  добавка обеспечивает высокую твердость, хорошую электрическую проводимость теплопроводность и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изделий изготовленных из этих сплавов. Наиболее известны и применяемы в  технике — бериллиевые бронзы (в США в 80-х годах до 80 % от производимого  бериллия) — сплавы меди с бериллием. Из них изготавливают многие изделия, от которых требуются большая  прочность, хорошая сопротивляемость усталости и коррозии, сохранение упругости в значительном интервале  температур, высокая электро- и теплопроводность. Одним из потребителей этого сплава является авиационная промышленность — подсчитано, что в современном  тяжелом самолете свыше тысячи деталей сделано из бериллиевой бронзы. Благодаря своим упругим свойствам бериллиевая бронза служит прекрасным пружинным материалом. Пружины из этого материала практически не знают усталости: они способны выдерживать до 20 миллионов циклов нагрузки, при том, что рессоры из обычной углеродистой стали выходят из строя уже после 800—850 циклов. Кроме того, бериллиевые бронзы не искрятся при ударе о металл или камень, по этой причине их используют для изготовления специального инструмента, применяемого на взрывоопасных работах — в шахтах, на пороховых заводах, нефтебазах. Добавки бериллия облагораживают и другие сплавы, например, на основе магния и алюминия: весьма малые количества бериллия (достаточно 0,005 %) намного уменьшают потери магниевых сплавов от горения и окисления при плавке и литье. Не менее интересными свойствами обладают и бериллиды — интерметаллические соединения бериллия с танталом, ниобием, цирконием и другими тугоплавкими металлами. Подобные соединения обладают исключительной твердостью и стойкостью против окисления, они могут проработать более десяти часов при температуре 1 650 °C. Перспективным считается получение сплавов бериллия с литием — они будут легче воды.

Повысить  жесткость, прочность и жаростойкость  других металлов можно и без введения бериллия в сплав. В таких случаях  используют бериллизацию — насыщение поверхности стальной детали бериллием путем диффузии. После чего поверхность детали покрывается твердым химическим соединением бериллия с железом и углеродом. Это прочное защитное покрытие толщиной всего 0,15...0,4 мм придает деталям жаростойкость и устойчивость к морской воде и азотной кислоте.

Сочетание малой атомной массы, малого сечения  захвата тепловых нейтронов (0,009 барн на атом), большого сечения их рассеивания и достаточной стойкости в условиях радиации делает бериллий одним из лучших материалов для изготовления замедлителей и отражателей нейтронов в атомных реакторах. Изготовление замедлителей и отражателей из бериллия и его окиси позволяет намного уменьшить АЗ реакторов, увеличить рабочую температуру и эффективнее использовать ядерное топливо. Из бериллия изготовляют окошки рентгеновских трубок, используя его высокую проницаемость для рентгеновских лучей (в 17 раз большую, чем у алюминия). В смесях с некоторыми α-радиоактивными нуклидами (радия, полония, актиния, плутония) бериллий используют в ампульных нейтронных источниках, так как он обладает свойством интенсивного излучения нейтронов при бомбардировке α-частицами.

Бериллий  и некоторые его соединения (в  виде раствора в жидком аммиаке, в  виде гидрида бериллия, раствора боргидрида бериллия в жидком аммиаке) рассматриваются как перспективное твёрдое ракетное топливо с наиболее высокими удельными импульсами. Соединения бериллия нашли не меньшее применение, чем сам металл: в лазерной технике используется алюминат бериллия при изготовлении твердотельных излучателей (стержней, пластин). Боргидрид бериллия и тонкодисперсный бериллиевый порошок пропитанные жидким кислородом либо окисью фтора, иногда применяются как особо мощные взрывчатые вещества (ВВ). Фторид бериллия используется в атомной технике для варки стекла применяемого для регулирования небольших потоков нейтронов. Множеством ценных свойств обладает окись бериллия — благодаря высокой огнеупорности (температура плавления 2 570 °С), значительной химической стойкости и большой теплопроводности этот материал используется для футеровки индукционных печей, изготовления тиглей для плавки различных металлов и сплавов. Оксид бериллия — основной материал для оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) атомных реакторов. Ведь именно в этих оболочках особенно велика плотность нейтронного потока и самая высокая температура, самые большие напряжения и все условия для коррозии. Поскольку уран коррозионно неустойчив и недостаточно прочен, его приходится защищать специальными оболочками, как правило, из оксида бериллия.