Spēcīgākie metāli pasaulē: top 10

Vai jūs varat iedomāties, kas būtu noticis, ja mūsu senči nebūtu atklājuši tādus svarīgus metālus kā sudrabs, zelts, varš un dzelzs? Mēs, iespējams, joprojām dzīvotu būdās, kā galveno instrumentu izmantojot akmeni. Tieši metāla izturībai bija svarīga loma mūsu pagātnes veidošanā, un tagad tā ir pamats, uz kura mēs veidojam nākotni.

Daži no tiem ir ļoti mīksti un burtiski kūst rokās, piemēram visaktīvākais metāls pasaulē... Citi ir tik grūti, ka tos nevar saliekt, saskrāpēt vai salauzt, neizmantojot īpašu aprīkojumu.

Un, ja jums rodas jautājums, kuri metāli ir visgrūtākie un spēcīgākie pasaulē, mēs atbildēsim uz šo jautājumu, ņemot vērā dažādus materiālu relatīvās cietības novērtējumus (Mosa skala, Brinela metode), kā arī tādus parametrus kā:

• Janga modulis: ņem vērā elementa elastību spriedzē, tas ir, objekta spēju pretoties elastīgai deformācijai.
• Ražas izturība: nosaka materiāla maksimālo stiepes izturību, pēc kuras tam sāk parādīties plastmasas uzvedība.
• Stiepes izturība: galīgais mehāniskais spriegums, pēc kura materiāls sāk plīst.

10. Tantals

Šim metālam ir uzreiz trīs priekšrocības: tas ir izturīgs, blīvs un ļoti izturīgs pret koroziju. Turklāt šis elements pieder pie ugunsizturīgo metālu grupas, piemēram, volframa. Lai izkausētu tantalu, jums vajadzēs uzcelt uguni 3017 ° C temperatūrā.

Tantālu galvenokārt izmanto elektronikas nozarē, lai izgatavotu izturīgus, lieljaudas kondensatorus tālruņiem, mājas datoriem, kamerām un pat elektroniskām ierīcēm automašīnās.

9. Berilijs

Bet labāk nav tuvoties šim skaistajam metāla vīrietim bez aizsardzības līdzekļiem. Tā kā berilijs ir ļoti toksisks un tam ir kancerogēna un alerģiska iedarbība. Ja jūs ieelpojat gaisu, kas satur putekļus vai berilija tvaikus, rodas berilija slimība, kas ietekmē plaušas.

Tomēr berilijs ir ne tikai kaitīgs, bet arī labvēlīgs. Piemēram, pievienojiet tēraudam tikai 0,5% berilija, un jūs saņemat atsperes, kas ir izturīgas pat tad, kad tās tiek sasildītas sarkanā krāsā. Viņi var izturēt miljardiem slodzes ciklu.

Berilijs tiek izmantots aviācijas un kosmosa rūpniecībā, lai izveidotu siltuma vairogus un vadības sistēmas, lai izveidotu ugunsizturīgus materiālus. Un pat LHC vakuuma caurule ir izgatavota no berilija.

8. Urāns

Šis dabiski sastopamais radioaktīvais materiāls ir ļoti plaši izplatīts zemes garozā, bet koncentrējas noteiktos cietos iežu veidojumos.

Vienam no cietākajiem metāliem pasaulē ir divi komerciāli nozīmīgi lietojumi - kodolieroči un kodolreaktori. Tādējādi urāna rūpniecības galaprodukti ir bumbas un radioaktīvie atkritumi.

7. Dzelzs un tērauds

Dzelzs kā tīra viela nav tik cieta, salīdzinot ar citiem reitinga dalībniekiem. Bet, ņemot vērā minimālās ieguves izmaksas, tērauda ražošanai to bieži apvieno ar citiem elementiem.

Tērauds ir ļoti spēcīgs dzelzs un citu elementu, piemēram, oglekļa, sakausējums.Tas ir visbiežāk izmantotais materiāls būvniecībā, mašīnbūvē un citās nozarēs. Un pat tad, ja jums nav nekā kopēja ar viņiem, jūs joprojām izmantojat tēraudu katru reizi, kad pārtiku griežat ar nazi (ja, protams, tas nav keramikas izstrādājums).

6. Titāns

Titāns ir gandrīz sinonīms izturībai. Tam ir iespaidīgs īpatnējais stiprums (30-35 km), kas ir gandrīz divreiz lielāks nekā leģētajam tēraudam.

Titāns kā ugunsizturīgs metāls ir ļoti izturīgs pret karstumu un nodilumu, padarot to par vienu no populārākajiem sakausējumiem. Piemēram, to var pievienot ar dzelzi un oglekli.

Ja jums ir nepieciešama ļoti cieta un tajā pašā laikā ļoti viegla konstrukcija, tad nav metāla, kas būtu labāks par titānu. Tas padara to par numur viens izvēli dažādām lidmašīnu, raķešu un kuģu būves daļām.

5. Rēnijs

Tas ir ļoti rets un dārgs metāls, kas, kaut arī dabā atrodas tīrā veidā, parasti ir "svars" - piemaisījums molibdenītam.

Ja Iron Man uzvalks būtu izgatavots no rēnija, tas varētu izturēt 2000 ° C temperatūru, nezaudējot izturību. Mēs klusēsim par to, kas būtu noticis ar pašu Dzelzs vīru uzvalka iekšpusē pēc šādas "uguns šova".

Krievija ir trešā valsts pasaulē reēna dabisko rezervju ziņā. Šo metālu izmanto naftas ķīmijas rūpniecībā, elektronikā un elektrotehnikā, kā arī lidmašīnu un raķešu dzinējos.

4. Hroms

Mosa skalā, kas mēra ķīmisko elementu izturību pret skrāpējumiem, hroms ir pirmajā pieciniekā, otrajā vietā pēc bora, dimanta un volframa.

Hroms ir novērtēts par augstu izturību pret koroziju un cietību. To ir vieglāk apstrādāt nekā platīna grupas metālus, un tas ir biežāk sastopams, tāpēc hroms ir populārs elements, ko izmanto tādos sakausējumos kā nerūsējošais tērauds.

Viens no cietākajiem metāliem uz zemes tiek izmantots uztura bagātinātājos. Protams, jūs nelietosiet iekšā tīru hromu, bet tā pārtikas savienojumu ar citām vielām (piemēram, hroma pikolinātu).

3. Iridijs

Tāpat kā tā "brālis" osmijs, irīdijs pieder pie platīna grupas metāliem un pēc izskata atgādina platīnu. Tas ir ļoti grūti un ugunsizturīgs. Lai izkausētu iridiju, jums jāceļ uguns virs 2000 ° C.

Iridijs tiek uzskatīts par vienu no smagākie metāli uz Zemeskā arī viens no korozijizturīgākajiem elementiem.

2. Osmijs

Šis "cietais rieksts" metālu pasaulē pieder platīna grupai un tam ir liels blīvums. Faktiski tas ir blīvākais dabiskais elements uz Zemes (22,61 g / cm3). Tā paša iemesla dēļ osmijs nekūst līdz 3033 ° C.

Leģējot ar citiem platīna grupas metāliem (piemēram, irīdiju, platīnu un pallādiju), to var izmantot daudzos dažādos pielietojumos, kur nepieciešama cietība un izturība. Piemēram, lai izveidotu konteinerus kodolatkritumu uzglabāšanai.

1. Volframs

Visizturīgākais metāls, kas atrodams dabā. Šis retais ķīmiskais elements ir arī ugunsizturīgākais metāls (3422 ° C).

Skābes (volframa trioksīda) formā to pirmo reizi atklāja 1781. gadā zviedru ķīmiķis Karls Šīle. Turpmāki pētījumi noveda divus spāņu zinātniekus - Huanu Hosē un Fausto d'Elhuyaru - no minerālvolframīta skābes atklāšanas, no kura viņi pēc tam ar kokogli izolēja volframu.

Papildus plaši izplatītajai kvēlspuldzēm, volframa spēja strādāt ļoti karstumā padara to par vienu no pievilcīgākajiem elementiem ieroču nozarē. Otrā pasaules kara laikā šim metālam bija nozīmīga loma ekonomisko un politisko attiecību uzsākšanā starp Eiropas valstīm.

Volframu izmanto arī cieto sakausējumu ražošanai un aviācijas un kosmosa rūpniecībā raķešu sprauslu izgatavošanai.

Metālu stiepes izturības tabula

Sakausējumi pret metāliem

Sakausējumi ir metālu kombinācijas, un to radīšanas galvenais iemesls ir iegūt stingrāku materiālu. Vissvarīgākais sakausējums ir tērauds, kas ir dzelzs un oglekļa kombinācija.

Jo augstāks sakausējuma stiprums, jo labāk. Un parastais tērauds šeit nav "čempions". Šķiet, ka sakausējumi, kuru pamatā ir vanādija tērauds, ir īpaši daudzsološi metalurgiem: vairāki uzņēmumi ražo versijas ar stiepes izturību līdz 5205 MPa.

Un spēcīgākais un cietākais no bioloģiski saderīgajiem materiāliem šobrīd ir titāna sakausējums ar zeltu β-Ti3Au.