Maailman vahvimmat metallit: top 10

Voitteko kuvitella, mitä olisi tapahtunut, jos esi-isämme eivät olisi löytäneet tärkeitä metalleja, kuten hopeaa, kultaa, kuparia ja rautaa? Asumme todennäköisesti edelleen mökeissä, käyttäen päätyökaluna kiveä. Metallin vahvuudella oli tärkeä rooli menneisyytemme muokkaamisessa, ja se toimii nyt perustana, jolle rakennamme tulevaisuuden.

Jotkut niistä ovat erittäin pehmeitä ja kirjaimellisesti sulavat käsissä, kuten maailman aktiivisin metalli... Toiset ovat niin kovia, että niitä ei voi taivuttaa, naarmuttaa tai rikkoa ilman erityislaitteita.

Ja jos mietit, mitkä metallit ovat maailman kovimpia ja vahvimpia, vastaamme tähän kysymykseen ottaen huomioon erilaisia ​​arvioita materiaalien suhteellisesta kovuudesta (Mohsin asteikko, Brinellin menetelmä) sekä sellaiset parametrit kuin:

• Youngin moduuli: ottaa huomioon elementin joustavuuden jännityksessä, eli kohteen kyvyn vastustaa elastista muodonmuutosta.
• Myötölujuus: Määrittää materiaalin suurimman vetolujuuden, jonka jälkeen se alkaa osoittaa muovia.
• Vetolujuus: Lopullinen mekaaninen rasitus, jonka jälkeen materiaali alkaa rikkoutua.

10. Tantaali

Tällä metallilla on kolme etua kerralla: se on kestävä, tiheä ja erittäin kestävä korroosiota vastaan. Lisäksi tämä elementti kuuluu tulenkestävien metallien, kuten volframin, ryhmään. Tantaalin sulattamiseksi sinun on rakennettava tuli 3017 ° C: seen.

Tantaalia käytetään pääasiassa elektroniikkateollisuudessa kestävien, raskaiden kondensaattoreiden valmistamiseen puhelimiin, kotitietokoneisiin, kameroihin ja jopa autojen elektronisiin laitteisiin.

9. Beryllium

Mutta on parempi olla lähestymättä tätä komeaa metallimiehiä ilman suojavarusteita. Koska beryllium on erittäin myrkyllistä ja sillä on karsinogeenisia ja allergisia vaikutuksia. Jos hengität ilmaa, joka sisältää pölyä tai berylliumihöyryjä, esiintyy berylliumitauti, joka vaikuttaa keuhkoihin.

Beryllium ei kuitenkaan ole vain haitallista, vaan myös hyödyllistä. Lisää esimerkiksi vain 0,5% berylliumia teräkseen ja saat jousia, jotka ovat joustavia myös silloin, kun ne saatetaan punaiselle lämmölle. Ne kestävät miljardeja kuormitusjaksoja.

Berylliumia käytetään ilmailu- ja avaruusteollisuudessa lämpösuojusten ja ohjausjärjestelmien luomiseen, tulenkestävien materiaalien luomiseen. Ja jopa LHC-tyhjiöputki on valmistettu berylliumista.

8. Uranus

Tämä luonnossa esiintyvä radioaktiivinen materiaali on hyvin levinnyt maankuoressa, mutta se on keskittynyt tiettyihin kiinteisiin kalliomuodostelmiin.

Yhdellä maailman vaikeimmista metalleista on kaksi kaupallisesti merkittävää käyttötarkoitusta - ydinaseet ja ydinreaktorit. Uraaniteollisuuden lopputuotteet ovat siis pommeja ja radioaktiivista jätettä.

7. Rauta ja teräs

Puhtaana aineena rauta ei ole yhtä kiinteä verrattuna muihin luokituksen osallistujiin. Mutta minimaalisten kaivoskustannusten vuoksi se yhdistetään usein muiden elementtien kanssa teräksen valmistamiseksi.

Teräs on erittäin vahva raudan ja muiden alkuaineiden, kuten hiilen, seos.Se on yleisimmin käytetty materiaali rakennus-, kone- ja muilla teollisuudenaloilla. Ja vaikka sinulla ei ole mitään tekemistä heidän kanssaan, käytät silti terästä joka kerta, kun leikkaat ruokaa veitsellä (jos se ei tietenkään ole keraamista).

6. Titaani

Titaani on melkein synonyymi sitkeydelle. Sillä on vaikuttava ominaislujuus (30-35 km), joka on melkein kaksinkertainen seosterästä.

Tulenkestävänä metallina titaani kestää hyvin lämpöä ja hankausta, joten se on yksi suosituimmista seoksista. Esimerkiksi se voidaan seostaa raudalla ja hiilellä.

Jos tarvitset erittäin tukevan ja samalla erittäin kevyen rakenteen, titaania ei ole parempaa metallia. Tämä tekee siitä ykkösvalinnan eri osien luomisessa lentokoneisiin, raketteihin ja laivanrakennukseen.

5. Renium

Tämä on hyvin harvinainen ja kallis metalli, joka, vaikka sitä esiintyy luonnossa puhtaassa muodossaan, tulee yleensä "painona" - seoksena molybdeniittiin.

Jos Iron Man -puku olisi valmistettu reniumista, se kestäisi 2000 ° C: n lämpötilat menettämättä voimaa. Pysymme hiljaa siitä, mitä puvun sisällä olevalle Iron Manille olisi tapahtunut tällaisen "palo-esityksen" jälkeen.

Venäjä on reniumin luonnonvarojen suhteen kolmas maa maailmassa. Tätä metallia käytetään petrokemian teollisuudessa, elektroniikassa ja sähkötekniikassa sekä lentokoneiden ja rakettimoottoreissa.

4. Kromi

Mohsin asteikolla, joka mittaa kemiallisten alkuaineiden vastustuskykyä naarmuille, kromi on viiden parhaan joukossa, toiseksi vain boorin, timantin ja volframin suhteen.

Kromi on arvostettu korkeasta korroosionkestävyydestään ja kovuudestaan. Sitä on helpompi käsitellä kuin platinaryhmän metalleja ja se on yleisempää, minkä vuoksi kromi on suosittu elementti, jota käytetään seoksissa, kuten ruostumattomassa teräksessä.

Ja yhtä maan vaikeimmista metalleista käytetään ravintolisissä. Tietenkään et ota puhdasta kromia sisäisesti, mutta sen ruoka-ainetta muiden aineiden kanssa (esimerkiksi kromipikolinaatti).

3. Iridium

Kuten "veljensä" osmium, iridium kuuluu platinaryhmään metalleja ja muistuttaa platinaa ulkonäöltään. Se on erittäin kova ja tulenkestävä. Iridiumin sulattamiseksi sinun on rakennettava tuli yli 2000 ° C.

Iridiumia pidetään yhtenä maan raskaimmat metallitsekä yksi korroosionkestävimmistä elementeistä.

2. Osmium

Tämä metallimaailman "kova mutteri" kuuluu platinaryhmään ja sillä on suuri tiheys. Itse asiassa se on maan tihein luonnollinen elementti (22,61 g / cm3). Samasta syystä osmium ei sula 3033 ° C: seen.

Seostettuna muiden platinaryhmämetallien (kuten iridium, platina ja palladium) kanssa, sitä voidaan käyttää monissa eri sovelluksissa, joissa vaaditaan kovuutta ja kestävyyttä. Esimerkiksi luoda säiliöitä ydinjätteiden varastointia varten.

1. Volframi

Kestävin metalli luonnossa. Tämä harvinainen kemiallinen alkuaine on myös tulenkestävin metalli (3422 ° C).

Sen löysi ensimmäisen kerran hapon muodossa (volframitrioksidi) vuonna 1781 ruotsalainen kemisti Karl Scheele. Lisätutkimus johti kaksi espanjalaista tutkijaa, Juan Josén ja Fausto d'Elhuyarin, löytämään happo mineraalivolframitista, josta he myöhemmin eristivät volframin puuhiilellä.

Sen lisäksi, että volframi kykenee työskentelemään äärimmäisessä kuumuudessa hehkulampuissa, se on yksi houkuttelevimmista elementeistä aseteollisuudelle. Toisen maailmansodan aikana tällä metallilla oli tärkeä rooli käynnistettäessä taloudellisia ja poliittisia suhteita Euroopan maiden välillä.

Volframia käytetään myös kovien seosten ja ilmailu- ja avaruusteollisuudessa rakettisuuttimien valmistamiseen.

Metallien vetolujuustaulukko

Metalliseoksia sisältävät seokset

Seokset ovat metallien yhdistelmiä, ja tärkein syy niiden muodostamiseen on saada vahvempi materiaali. Tärkein seos on teräs, joka on raudan ja hiilen yhdistelmä.

Mitä suurempi seoksen lujuus, sitä parempi. Ja tavallinen teräs ei ole "mestari" täällä. Vanadiiniteräksestä valmistetut seokset näyttävät olevan erityisen lupaavia metallurgien kannalta: useat yritykset tuottavat versioita, joiden vetolujuus on enintään 5205 MPa.

Ja vahvin ja vaikein bioyhteensopivista materiaaleista on tällä hetkellä titaaniseos kullalla β-Ti3Au.