Najsilniejsze metale na świecie: top 10

Czy możesz sobie wyobrazić, co by się stało, gdyby nasi przodkowie nie odkryli ważnych metali, takich jak srebro, złoto, miedź i żelazo? Prawdopodobnie nadal mieszkalibyśmy w chatach, używając kamienia jako naszego głównego narzędzia. To właśnie siła metalu odegrała ważną rolę w kształtowaniu naszej przeszłości, a teraz jest fundamentem, na którym budujemy przyszłość.

Niektóre z nich są bardzo miękkie i dosłownie rozpływają się w dłoniach najbardziej aktywny metal na świecie... Inne są tak twarde, że nie da się ich zgiąć, zarysować ani złamać bez użycia specjalnego sprzętu.

A jeśli zastanawiacie się, które metale są najtwardsze i najsilniejsze na świecie, odpowiemy na to pytanie, biorąc pod uwagę różne szacunki względnej twardości materiałów (skala Mohsa, metoda Brinella), a także takie parametry jak:

• Moduł Younga: uwzględnia sprężystość elementu przy rozciąganiu, to znaczy zdolność przedmiotu do wytrzymywania sprężystej deformacji.
• Granica plastyczności: Określa maksymalną wytrzymałość na rozciąganie materiału, po której zaczyna on wykazywać właściwości plastyczne.
• Wytrzymałość na rozciąganie: Maksymalne naprężenie mechaniczne, po którym materiał zaczyna pękać.

10. Tantal

Metal ten ma jednocześnie trzy zalety: jest trwały, gęsty i bardzo odporny na korozję. Ponadto pierwiastek ten należy do grupy metali ogniotrwałych, takich jak wolfram. Aby stopić tantal, będziesz musiał rozpalić ogień o temperaturze 3017 ° C.

Tantal jest używany głównie w branży elektronicznej do produkcji trwałych, wytrzymałych kondensatorów do telefonów, komputerów domowych, aparatów fotograficznych, a nawet urządzeń elektronicznych w samochodach.

9. Beryl

Ale lepiej nie zbliżać się do tego przystojnego metalowego mężczyzny bez wyposażenia ochronnego. Ponieważ beryl jest silnie toksyczny i ma działanie rakotwórcze i alergiczne. Wdychanie powietrza zawierającego pył lub opary berylu powoduje chorobę berylu, która atakuje płuca.

Jednak beryl jest nie tylko szkodliwy, ale także korzystny. Na przykład, dodaj tylko 0,5% berylu do stali, a otrzymasz sprężyny, które są sprężyste nawet po podgrzaniu do czerwoności. Mogą wytrzymać miliardy cykli obciążeń.

Beryl jest używany w przemyśle lotniczym do tworzenia osłon termicznych i systemów naprowadzania, do tworzenia materiałów ogniotrwałych. Nawet rura próżniowa LHC jest wykonana z berylu.

8. Uran

Ten naturalnie występujący materiał radioaktywny jest bardzo rozpowszechniony w skorupie ziemskiej, ale koncentruje się w pewnych stałych formacjach skalnych.

Jeden z najtwardszych metali na świecie ma dwa zastosowania komercyjne - broń nuklearną i reaktory jądrowe. Tak więc końcowymi produktami przemysłu uranowego są bomby i odpady radioaktywne.

7. Żelazo i stal

Jako czysta substancja żelazo nie jest tak solidne w porównaniu z innymi uczestnikami oceny. Jednak ze względu na minimalne koszty wydobycia często łączy się go z innymi elementami do produkcji stali.

Stal to bardzo mocny stop żelaza i innych pierwiastków, takich jak węgiel.Jest to najczęściej stosowany materiał w budownictwie, budowie maszyn i innych gałęziach przemysłu. I nawet jeśli nie masz z nimi nic wspólnego, nadal używasz stali za każdym razem, gdy kroisz jedzenie nożem (jeśli oczywiście nie jest ceramiczny).

6. Tytan

Tytan jest prawie synonimem wytrzymałości. Ma imponującą wytrzymałość właściwą (30-35 km), która jest prawie dwukrotnie większa niż w przypadku stali stopowych.

Jako metal ogniotrwały tytan jest bardzo odporny na ciepło i ścieranie, co czyni go jednym z najpopularniejszych stopów. Na przykład można go stopować z żelazem i węglem.

Jeśli potrzebujesz bardzo solidnej i jednocześnie bardzo lekkiej konstrukcji, to nie ma lepszego metalu niż tytan. To sprawia, że ​​jest to najlepszy wybór dla różnych części do samolotów, rakiet i przemysłu stoczniowego.

5. Ren

To jest bardzo rzadki i drogi metalktóry, choć występuje w naturze w czystej postaci, zwykle występuje jako „odważnik” - domieszka do molibdenitu.

Gdyby kombinezon Iron Mana był wykonany z renu, mógłby wytrzymać temperatury 2000 ° C bez utraty wytrzymałości. Będziemy milczeć o tym, co stało się z samym Iron Manem wewnątrz skafandra po takim „pokazie ognia”.

Rosja jest trzecim krajem na świecie pod względem zasobów renu. Metal ten jest używany w przemyśle petrochemicznym, elektronice i elektrotechnice, a także w silnikach samolotów i rakiet.

4. Chrome

W skali Mohsa, która mierzy odporność pierwiastków chemicznych na zarysowania, chrom znajduje się w pierwszej piątce, ustępując jedynie borem, diamentowi i wolframowi.

Chrom jest ceniony za wysoką odporność na korozję i twardość. Jest łatwiejszy w obróbce niż metale z grupy platynowców i występuje częściej, dlatego chrom jest popularnym pierwiastkiem stosowanym w stopach takich jak stal nierdzewna.

A jeden z najtwardszych metali na ziemi jest używany w suplementach diety. Oczywiście nie będziesz przyjmować wewnętrznie czystego chromu, ale jego związek spożywczy z innymi substancjami (na przykład pikolinianem chromu).

3. Iridium

Podobnie jak jego „brat”, osm, iryd należy do metali z grupy platynowców i przypomina wyglądem platynę. Jest bardzo twardy i ogniotrwały. Aby stopić iryd, musisz rozpalić ogień powyżej 2000 ° C.

Iryd jest uważany za jeden z najcięższe metale na Ziemia także jeden z najbardziej odpornych na korozję elementów.

2. Osm

Ten „twardy orzech” w świecie metalu należy do grupy platynowców i ma dużą gęstość. W rzeczywistości jest to najgęstszy naturalny pierwiastek na Ziemi (22,61 g / cm3). Z tego samego powodu osm nie topi się do 3033 ° C.

W połączeniu z innymi metalami z grupy platynowców (takimi jak iryd, platyna i pallad) może być stosowany w wielu różnych zastosowaniach, w których wymagana jest twardość i trwałość. Na przykład do tworzenia pojemników do przechowywania odpadów radioaktywnych.

1. Wolfram

Najtrwalszy metal występujący w naturze. Ten rzadki pierwiastek chemiczny jest również najbardziej ogniotrwałym metalem (3422 ° C).

Po raz pierwszy został odkryty w postaci kwasu (trójtlenku wolframu) w 1781 roku przez szwedzkiego chemika Karla Scheele. Dalsze badania doprowadziły dwóch hiszpańskich naukowców, Juana José i Fausto d'Elhuyara, do odkrycia kwasu z mineralnego wolframitu, z którego następnie wyizolowali wolfram z węglem drzewnym.

Oprócz szerokiego zastosowania w lampach żarowych wolfram może pracować w ekstremalnych temperaturach, co czyni go jednym z najbardziej atrakcyjnych elementów dla przemysłu zbrojeniowego. Podczas II wojny światowej metal ten odegrał ważną rolę w inicjowaniu stosunków gospodarczych i politycznych między krajami europejskimi.

Wolfram jest również używany do produkcji twardych stopów oraz w przemyśle lotniczym do produkcji dysz rakietowych.

Tabela wytrzymałości na rozciąganie metali

Stopy na metale

Stopy to kombinacje metali, a głównym powodem ich tworzenia jest uzyskanie mocniejszego materiału. Najważniejszym stopem jest stal, będąca połączeniem żelaza i węgla.

Im wyższa wytrzymałość stopu, tym lepiej. A zwykła stal nie jest tutaj „mistrzem”. Stopy na bazie stali wanadowej wydają się szczególnie obiecujące dla metalurgów: kilka firm produkuje wersje o wytrzymałości na rozciąganie do 5205 MPa.

A obecnie najmocniejszym i najtwardszym z biokompatybilnych materiałów jest stop tytanu ze złotem β-Ti3Au.