Най-силните метали в света: Топ 10

Можете ли да си представите какво би станало, ако нашите предци не бяха открили важни метали като сребро, злато, мед и желязо? Вероятно все още бихме живели в колиби, използвайки камък като наш основен инструмент. Силата на метала е изиграла важна роля за оформянето на нашето минало и сега работи като основа, върху която градим бъдещето.

Някои от тях са много меки и буквално се топят в ръцете най-активният метал в света... Други са толкова твърди, че не могат да бъдат огънати, надраскани или счупени без използването на специално оборудване.

И ако се чудите кои метали са най-твърдите и здрави в света, ние ще отговорим на този въпрос, като вземем предвид различни оценки на относителната твърдост на материалите (скала на Моос, метод на Бринел), както и такива параметри като:

• Модул на Йънг: отчита еластичността на елемент при опън, тоест способността на обекта да се противопоставя на еластична деформация.
• Сила на добив: Определя максималната якост на опън на даден материал, след което той започва да проявява пластично поведение.
• Якост на опън: Крайно механично напрежение, след което материалът започва да се чупи.

10. Тантал

Този метал има три предимства наведнъж: той е издръжлив, плътен и много устойчив на корозия. Освен това този елемент принадлежи към групата на огнеупорните метали като волфрам. За да разтопите тантала, ще трябва да запалите огън при 3017 ° C.

Танталът се използва главно в сектора на електрониката, за да изработи трайни, тежки кондензатори за телефони, домашни компютри, камери и дори електронни устройства в автомобилите.

9. Берилий

Но е по-добре да не се приближавате до този красив метален мъж без защитно оборудване. Тъй като берилийът е силно токсичен и има канцерогенни и алергични ефекти. Ако вдишвате въздух, съдържащ прах или берилиеви пари, възниква берилиева болест, засягаща белите дробове.

Берилият обаче е не само вреден, но и полезен. Например, добавете само 0,5% берилий към стоманата и ще получите пружини, които са еластични, дори когато са доведени до червена топлина. Те могат да издържат на милиарди цикли на натоварване.

Берилият се използва в космическата индустрия за създаване на топлинни екрани и системи за насочване, за създаване на огнеупорни материали. И дори вакуумната тръба на LHC е направена от берилий.

8. Уран

Това естествено радиоактивно вещество е много широко разпространено в земната кора, но е концентрирано в определени твърди скални образувания.

Един от най-твърдите метали в света има две търговски значими приложения - ядрено оръжие и ядрени реактори. По този начин крайните продукти на урановата индустрия са бомбите и радиоактивните отпадъци.

7. Желязо и стомана

Като чисто вещество желязото не е толкова твърдо в сравнение с другите участници в рейтинга. Но поради минималните разходи за добив, често се комбинира с други елементи, за да се направи стомана.

Стоманата е много здрава сплав от желязо и други елементи като въглерод.Това е най-често използваният материал в строителството, машиностроенето и други индустрии. И дори да нямате нищо общо с тях, пак използвате стомана всеки път, когато режете храната с нож (ако не е керамична, разбира се).

6. Титан

Титанът е почти синоним на издръжливост. Притежава впечатляваща специфична якост (30-35 км), която е почти двойна от тази на легираните стомани.

Като огнеупорен метал титанът е силно устойчив на топлина и абразия, което го прави една от най-популярните сплави. Например, той може да бъде легиран с желязо и въглерод.

Ако имате нужда от много здрава и в същото време много лека конструкция, тогава няма по-добър метал от титан. Това го прави избор номер едно за създаване на различни части в самолетите, ракетите и корабостроенето.

5. Рений

Това е много рядък и скъп метал, който, въпреки че се среща в природата в чист вид, обикновено идва като „тежест“ - примес към молибденит.

Ако костюмът на Iron Man е направен от рений, той може да издържи на температури от 2000 ° C, без да губи сила. Ще мълчим за това какво би се случило със самия Железния човек вътре в костюма след такова „огнено шоу“.

Русия е третата страна в света по природни запаси от рений. Този метал се използва в нефтохимическата промишленост, електрониката и електротехниката, както и в самолетите и ракетните двигатели.

4. Chrome

По скалата на Моос, която измерва устойчивостта на химически елементи към надраскване, хромът е в челната петица, на второ място след бор, диамант и волфрам.

Хромът е ценен заради високата си устойчивост на корозия и твърдост. С него се работи по-лесно от металите от платинена група и е по-често срещан, поради което хромът е популярен елемент, използван в сплави като неръждаема стомана.

И един от най-твърдите метали на земята се използва в хранителните добавки. Разбира се, няма да приемате чист хром вътрешно, а неговото хранително съединение с други вещества (например хром пиколинат).

3. Иридий

Подобно на своя „брат“ осмий, иридият принадлежи към металите от платиновата група и на външен вид наподобява платина. Много е твърд и огнеупорен. За да разтопите иридия, ще трябва да запалите огън над 2000 ° C.

Иридият се счита за един от най-тежките метали на Земятакакто и един от най-устойчивите на корозия елементи.

2. Осмий

Този „здрав орех“ в металния свят принадлежи към платиновата група и има висока плътност. Всъщност това е най-плътният природен елемент на Земята (22,61 g / cm3). По същата причина осмият не се топи до 3033 ° C.

Когато се легира с други метали от платинена група (като иридий, платина и паладий), той може да се използва в много различни приложения, където се изискват твърдост и издръжливост. Например за създаване на контейнери за съхранение на ядрени отпадъци.

1. Волфрам

Най-трайният метал, открит в природата. Този рядък химичен елемент е и най-огнеупорният метал (3422 ° C).

За първи път е открит под формата на киселина (волфрамов триоксид) през 1781 г. от шведския химик Карл Шееле. По-нататъшни изследвания доведоха двама испански учени - Хуан Хосе и Фаусто д'Елхуяр - до откриването на киселина от минерала волфрамит, от който впоследствие те изолираха волфрам с помощта на въглен.

В допълнение към широкото му използване в лампите с нажежаема жичка, способността на волфрама да работи при екстремна топлина го прави един от най-атрактивните елементи за оръжейната индустрия. По време на Втората световна война този метал играе важна роля в инициирането на икономически и политически отношения между европейските страни.

Волфрамът се използва също за производство на твърди сплави, а в космическата индустрия за направа на ракетни дюзи.

Таблица на якост на опън на метали

Сплави срещу метали

Сплавите са комбинации от метали и основната причина за създаването им е да се получи по-здрав материал. Най-важната сплав е стоманата, която е комбинация от желязо и въглерод.

Колкото по-висока е якостта на сплавта, толкова по-добре. И обикновената стомана тук не е „шампион“. Сплавите на базата на ванадиева стомана изглеждат особено обещаващи за металурзите: няколко компании произвеждат версии с якост на опън до 5205 МРа.

И най-здравият и твърд от биосъвместимите материали в момента е титановата сплав със злато β-Ti3Au.