أقوى المعادن في العالم: أعلى 10

هل يمكنك تخيل ما كان سيحدث لو لم يكتشف أسلافنا معادن مهمة مثل الفضة والذهب والنحاس والحديد؟ ربما لا نزال نعيش في أكواخ ، باستخدام الحجر كأداة رئيسية لدينا. لقد كانت قوة المعدن هي التي لعبت دورًا مهمًا في تشكيل ماضينا وتعمل الآن كأساس نبني عليه المستقبل.

بعضها ناعم جدًا ويذوب في اليدين حرفيًا أكثر المعادن نشاطا في العالم... البعض الآخر صعب جدًا بحيث لا يمكن ثنيه أو خدشه أو كسره دون استخدام معدات خاصة.

وإذا كنت تتساءل عن المعادن الأقوى والأقوى في العالم ، فسنجيب على هذا السؤال ، مع الأخذ في الاعتبار التقديرات المختلفة للصلابة النسبية للمواد (مقياس موس ، طريقة برينل) ، بالإضافة إلى معلمات مثل:

• معامل يونغ: يأخذ في الاعتبار مرونة العنصر في التوتر ، أي قدرة الجسم على مقاومة التشوه المرن.
• قوة العائد: تحدد أقصى مقاومة شد لمادة ما ، وبعد ذلك تبدأ في إظهار السلوك البلاستيكي.
• مقاومة الشد: الإجهاد الميكانيكي المطلق ، وبعد ذلك تبدأ المادة في الانكسار.

10. التنتالوم

يتمتع هذا المعدن بثلاث مزايا في آنٍ واحد: إنه متين ، كثيف ومقاوم جدًا للتآكل. بالإضافة إلى ذلك ، ينتمي هذا العنصر إلى مجموعة المعادن المقاومة للصهر مثل التنجستن. لإذابة التنتالوم ، ستحتاج إلى إشعال نار عند 3017 درجة مئوية.

يستخدم التنتالوم بشكل أساسي في قطاع الإلكترونيات لصنع مكثفات متينة وشاقة للهواتف وأجهزة الكمبيوتر المنزلية والكاميرات وحتى الأجهزة الإلكترونية في السيارات.

9. البريليوم

لكن من الأفضل عدم الاقتراب من هذا الرجل المعدني الوسيم بدون معدات واقية. لأن البريليوم شديد السمية وله تأثيرات مسرطنة وحساسية. إذا استنشقت هواءًا يحتوي على الغبار أو أبخرة البريليوم ، فسيحدث مرض البريليوم ، مما يؤثر على الرئتين.

ومع ذلك ، فإن البريليوم ليس ضارًا فحسب ، ولكنه مفيد أيضًا. على سبيل المثال ، أضف 0.5٪ من البريليوم فقط إلى الفولاذ وستحصل على نوابض مرنة حتى عند تعرضها للحرارة الحمراء. يمكنهم تحمل مليارات من دورات التحميل.

يستخدم البريليوم في صناعة الطيران لإنشاء دروع حرارية وأنظمة توجيه ، لإنشاء مواد مقاومة للحرارة. وحتى الأنبوب المفرغ للمصادم LHC مصنوع من البريليوم.

8. أورانوس

هذه المادة المشعة التي تحدث بشكل طبيعي منتشرة على نطاق واسع في القشرة الأرضية ، ولكنها مركزة في بعض التكوينات الصخرية الصلبة.

واحد من أقسى المعادن في العالم له استخدامان تجاريان مهمان - الأسلحة النووية والمفاعلات النووية. وبالتالي ، فإن المنتجات النهائية لصناعة اليورانيوم هي القنابل والنفايات المشعة.

7. الحديد والصلب

كمادة نقية ، فإن الحديد ليس صلبًا مقارنة بالمشاركين الآخرين في التصنيف. ولكن نظرًا لانخفاض تكاليف التعدين ، غالبًا ما يتم دمجه مع عناصر أخرى لصنع الفولاذ.

الصلب هو سبيكة قوية جدًا من الحديد وعناصر أخرى مثل الكربون.إنها المادة الأكثر استخدامًا في البناء والهندسة الميكانيكية والصناعات الأخرى. وحتى إذا لم يكن لديك أي علاقة بها ، فلا يزال بإمكانك استخدام الفولاذ في كل مرة تقطع فيها الطعام بسكين (ما لم يكن ، بالطبع ، من السيراميك).

6. التيتانيوم

التيتانيوم تقريبا مرادف للصلابة. تتمتع بقوة محددة مذهلة (30-35 كم) ، وهي تقريبًا ضعف قوة سبائك الفولاذ.

باعتباره معدنًا مقاومًا للصهر ، فإن التيتانيوم شديد المقاومة للحرارة والتآكل ، مما يجعله أحد أكثر السبائك شيوعًا. على سبيل المثال ، يمكن تناوله بالحديد والكربون.

إذا كنت بحاجة إلى بنية صلبة جدًا وخفيفة جدًا في نفس الوقت ، فلا يوجد معدن أفضل من التيتانيوم. وهذا يجعلها الخيار الأول لمجموعة متنوعة من الأجزاء في الطائرات والصواريخ وبناء السفن.

5. الرينيوم

هذا جدا معدن نادر ومكلف، والتي ، على الرغم من وجودها في الطبيعة في شكلها النقي ، عادة ما تأتي على شكل "وزن" - خليط من الموليبدينيت.

إذا كانت بدلة الرجل الحديدي مصنوعة من مادة الرينيوم ، فيمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 2000 درجة مئوية دون أن تفقد قوتها. سنلتزم الصمت بشأن ما كان سيحدث للرجل الحديدي نفسه داخل البدلة بعد هذا "العرض الناري".

روسيا هي الدولة الثالثة في العالم من حيث الاحتياطيات الطبيعية من الرينيوم. يستخدم هذا المعدن في صناعة البتروكيماويات والإلكترونيات والهندسة الكهربائية ، وكذلك في محركات الطائرات والصواريخ.

4. كروم

على مقياس موس ، الذي يقيس مقاومة العناصر الكيميائية للخدوش ، يحتل الكروم المرتبة الخمسة الأولى ، في المرتبة الثانية بعد البورون والماس والتنغستن.

يتميز الكروم بمقاومته العالية للتآكل وصلابته. من الأسهل التعامل مع معادن مجموعة البلاتين وهو أكثر شيوعًا ، ولهذا السبب يعتبر الكروم عنصرًا شائعًا يستخدم في السبائك مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.

ويستخدم أحد أقسى المعادن على وجه الأرض في المكملات الغذائية. بالطبع ، لن تتناول الكروم النقي داخليًا ، ولكن مركبه الغذائي مع مواد أخرى (على سبيل المثال ، بيكولينات الكروم).

3. إيريديوم

ينتمي الإيريديوم ، مثله مثل الأوزميوم "الشقيق" ، إلى مجموعة معادن مجموعة البلاتين ويشبه البلاتين في المظهر. إنه صعب للغاية وحراري. لإذابة الإيريديوم ، ستحتاج إلى إشعال نار فوق 2000 درجة مئوية.

يعتبر إيريديوم واحدًا من أثقل المعادن على وجه الأرضبالإضافة إلى أحد أكثر العناصر مقاومة للتآكل.

2. الأوزميوم

هذا "الجوز القاسي" في عالم المعادن ينتمي إلى مجموعة البلاتين وله كثافة عالية. في الواقع ، هو العنصر الطبيعي الأكثر كثافة على الأرض (22.61 جم / سم 3). للسبب نفسه ، لا يذوب الأوزميوم حتى 3033 درجة مئوية.

عند خلطه مع معادن أخرى من مجموعة البلاتين (مثل الإيريديوم والبلاتين والبلاديوم) ، يمكن استخدامه في العديد من التطبيقات المختلفة التي تتطلب الصلابة والمتانة. على سبيل المثال ، لإنشاء حاويات لتخزين النفايات النووية.

1. التنغستن

أقسى معدن موجود في الطبيعة. هذا العنصر الكيميائي النادر هو أيضًا أكثر المعادن مقاومة للحرارة (3422 درجة مئوية).

تم اكتشافه لأول مرة على شكل حمض (ثالث أكسيد التنغستن) في عام 1781 بواسطة الكيميائي السويدي كارل شيل. قاد المزيد من البحث العالمين الإسبانيين ، خوان خوسيه وفاوستو ديلويار ، إلى اكتشاف حمض من معدن ولفراميت ، والذي قاموا بعد ذلك بعزل التنجستن بالفحم.

بالإضافة إلى استخدامه على نطاق واسع في المصابيح المتوهجة ، فإن قدرة التنغستن على العمل في درجات حرارة شديدة تجعله أحد العناصر الأكثر جاذبية لصناعة الأسلحة. خلال الحرب العالمية الثانية ، لعب هذا المعدن دورًا مهمًا في بدء العلاقات الاقتصادية والسياسية بين الدول الأوروبية.

يستخدم التنجستن أيضًا في صناعة السبائك الصلبة وفي صناعة الطيران لصنع فوهات الصواريخ.

جدول قوة الشد للمعادن

سبائك ضد المعادن

السبائك عبارة عن مجموعات من المعادن والسبب الرئيسي لإنشائها هو الحصول على مادة أقوى. أهم سبيكة هو الفولاذ ، وهو مزيج من الحديد والكربون.

كلما زادت قوة السبيكة ، كان ذلك أفضل. والصلب العادي ليس "بطلًا" هنا. يبدو أن السبائك القائمة على فولاذ الفاناديوم واعدة بشكل خاص لعلماء المعادن: تنتج العديد من الشركات إصدارات بقوة شد تصل إلى 5205 ميجا باسكال.

وأقوى وأقوى المواد المتوافقة حيوياً في الوقت الحالي هي سبيكة التيتانيوم مع الذهب β-Ti3Au.