De sterkste metalen ter wereld: top 10

Kunt u zich voorstellen wat er zou zijn gebeurd als onze voorouders geen belangrijke metalen zoals zilver, goud, koper en ijzer hadden ontdekt? We zouden waarschijnlijk nog steeds in hutten wonen, met steen als ons belangrijkste gereedschap. Het is de kracht van metaal die een belangrijke rol heeft gespeeld bij het vormgeven van ons verleden en werkt nu als de basis waarop we aan de toekomst bouwen.

Sommigen van hen zijn erg zacht en smelten letterlijk in de handen, zoals het meest actieve metaal ter wereld... Andere zijn zo hard dat ze niet kunnen worden gebogen, bekrast of gebroken zonder het gebruik van speciale apparatuur.

En als u zich afvraagt ​​welke metalen de hardste en sterkste ter wereld zijn, zullen we deze vraag beantwoorden, rekening houdend met verschillende schattingen van de relatieve hardheid van materialen (schaal van Mohs, Brinell-methode), evenals met parameters zoals:

• Young's modulus: houdt rekening met de elasticiteit van een element onder spanning, dat wil zeggen het vermogen van een object om elastische vervorming te weerstaan.
• Opbrengststerkte: bepaalt de maximale treksterkte van een materiaal, waarna het plastisch gedrag begint te vertonen.
• Treksterkte: ultieme mechanische belasting, waarna het materiaal begint te breken.

10. Tantaal

Dit metaal heeft drie voordelen tegelijk: het is duurzaam, compact en zeer corrosiebestendig. Bovendien behoort dit element tot de groep van vuurvaste metalen zoals wolfraam. Om het tantaal te smelten, moet je een vuur maken bij 3017 ° C.

Tantaal wordt voornamelijk gebruikt in de elektronicasector om duurzame, zware condensatoren te maken voor telefoons, homecomputers, camera's en zelfs elektronische apparaten in auto's.

9. Beryllium

Maar het is beter om deze knappe metalen man niet te benaderen zonder beschermende uitrusting. Omdat beryllium zeer giftig is en kankerverwekkende en allergische effecten heeft. Als u lucht inademt die stof of berylliumdampen bevat, treedt berylliumziekte op, die de longen aantast.

Beryllium is echter niet alleen schadelijk, maar ook gunstig. Voeg bijvoorbeeld slechts 0,5% beryllium toe aan staal en je krijgt veren die veerkrachtig zijn, zelfs als ze op rood vuur worden gezet. Ze zijn bestand tegen miljarden laadcycli.

Beryllium wordt in de lucht- en ruimtevaart gebruikt om hitteschilden en geleidingssystemen te maken, om vuurvaste materialen te maken. En zelfs de vacuümbuis van de LHC is gemaakt van beryllium.

8. Uranus

Dit van nature voorkomende radioactieve materiaal is zeer wijdverbreid in de aardkorst, maar geconcentreerd in bepaalde vaste rotsformaties.

Een van de hardste metalen ter wereld heeft twee commercieel belangrijke toepassingen: kernwapens en kernreactoren. De eindproducten van de uraniumindustrie zijn dus bommen en radioactief afval.

7. IJzer en staal

Als pure stof is ijzer niet zo vast in vergelijking met andere deelnemers aan de beoordeling. Maar vanwege de minimale mijnbouwkosten wordt het vaak gecombineerd met andere elementen om staal te maken.

Staal is een zeer sterke legering van ijzer en andere elementen zoals koolstof.Het is het meest gebruikte materiaal in de bouw, machinebouw en andere industrieën. En zelfs als je er niets mee te maken hebt, gebruik je nog steeds staal elke keer dat je voedsel snijdt met een mes (tenzij het natuurlijk keramiek is).

6. Titanium

Titanium is bijna synoniem voor taaiheid. Het heeft een indrukwekkende specifieke sterkte (30-35 km), die bijna het dubbele is van die van gelegeerd staal.

Als vuurvast metaal is titanium zeer goed bestand tegen hitte en slijtage, waardoor het een van de meest populaire legeringen is. Het kan bijvoorbeeld worden gelegeerd met ijzer en koolstof.

Als je een zeer solide en tegelijkertijd zeer lichte constructie nodig hebt, dan is er geen beter metaal dan titanium. Dit maakt het de eerste keuze voor een verscheidenheid aan onderdelen in de vliegtuig-, raket- en scheepsbouw.

5. Rhenium

Dit is erg zeldzaam en duur metaal, dat, hoewel het in zijn pure vorm in de natuur wordt aangetroffen, meestal als een ‘gewicht’ komt - een mengsel van molybdeniet.

Als het Iron Man-pak van rhenium was gemaakt, zou het bestand zijn tegen temperaturen van 2000 ° C zonder aan kracht te verliezen. We zullen zwijgen over wat er van Iron Man zelf in het pak zou worden na zo'n "vuurshow".

Rusland is het derde land ter wereld op het gebied van natuurreservaten van renium. Dit metaal wordt gebruikt in de petrochemische industrie, elektronica en elektrotechniek, maar ook in vliegtuigen en raketmotoren.

4. Chroom

Op de schaal van Mohs, die de weerstand van chemische elementen tegen krassen meet, staat chroom in de top vijf, alleen na boor, diamant en wolfraam.

Chroom wordt gewaardeerd om zijn hoge corrosiebestendigheid en hardheid. Het is gemakkelijker te hanteren dan metalen uit de platinagroep en komt vaker voor, daarom is chroom een ​​populair element dat wordt gebruikt in legeringen zoals roestvrij staal.

En een van de hardste metalen op aarde wordt gebruikt in voedingssupplementen. Natuurlijk neemt u zuiver chroom niet intern in, maar de voedingssamenstelling ervan met andere stoffen (bijvoorbeeld chroompicolinaat).

3. Iridium

Net als zijn "broer" osmium, behoort iridium tot de platinagroep metalen en lijkt het qua uiterlijk op platina. Het is erg moeilijk en ongevoelig. Om het iridium te smelten, moet je een vuur maken boven de 2000 ° C.

Iridium wordt beschouwd als een van de de zwaarste metalen op aardeevenals een van de meest corrosiebestendige elementen.

2. Osmium

Deze "stoere noot" in de metaalwereld behoort tot de platinagroep en heeft een hoge dichtheid. In feite is het het dichtste natuurlijke element op aarde (22,61 g / cm3). Om dezelfde reden smelt osmium niet tot 3033 ° C.

Wanneer gedoteerd met andere metalen uit de platinagroep (zoals iridium, platina en palladium), kan het worden gebruikt in veel verschillende toepassingen waar hardheid en duurzaamheid vereist zijn. Bijvoorbeeld om containers te maken voor de opslag van kernafval.

1. Wolfraam

Het meest duurzame metaal dat in de natuur te vinden is. Dit zeldzame chemische element is ook het meest vuurvaste metaal (3422 ° C).

Het werd voor het eerst ontdekt in de vorm van een zuur (wolfraamtrioxide) in 1781 door de Zweedse chemicus Karl Scheele. Verder onderzoek bracht twee Spaanse wetenschappers, Juan José en Fausto d'Elhuyar, tot de ontdekking van een zuur uit het mineraal wolframiet, waaruit ze vervolgens wolfraam isoleerden met houtskool.

Naast het wijdverbreide gebruik in gloeilampen, maakt het vermogen van wolfraam om in extreme hitte te werken het een van de meest aantrekkelijke elementen voor de wapenindustrie. Tijdens de Tweede Wereldoorlog speelde dit metaal een belangrijke rol bij het initiëren van economische en politieke betrekkingen tussen Europese landen.

Wolfraam wordt ook gebruikt om harde legeringen te maken en in de lucht- en ruimtevaartindustrie om raketmondstukken te maken.

Treksterktetabel van metalen

Legeringen tegen metalen

Legeringen zijn combinaties van metalen en de belangrijkste reden om ze te maken is om een ​​sterker materiaal te verkrijgen. De belangrijkste legering is staal, een combinatie van ijzer en koolstof.

Hoe hoger de sterkte van de legering, hoe beter. En gewoon staal is hier geen "kampioen". Legeringen op basis van vanadiumstaal lijken vooral veelbelovend voor metallurgen: verschillende bedrijven produceren versies met een treksterkte tot 5205 MPa.

En de sterkste en moeilijkste biocompatibele materialen op dit moment is de legering van titanium met goud β-Ti3Au.