De starkaste metallerna i världen: topp 10

Kan du föreställa dig vad som skulle ha hänt om våra förfäder inte hade upptäckt viktiga metaller som silver, guld, koppar och järn? Vi skulle förmodligen fortfarande bo i hyddor och använda sten som vårt viktigaste verktyg. Det var metallens styrka som spelade en viktig roll för att forma vårt förflutna och fungerar nu som den grund som vi bygger framtiden på.

Vissa av dem är väldigt mjuka och smälter bokstavligen i händerna den mest aktiva metallen i världen... Andra är så hårda att de inte kan böjas, repas eller brytas utan användning av specialutrustning.

Och om du undrar vilka metaller som är de hårdaste och starkaste i världen, kommer vi att svara på denna fråga med hänsyn till olika uppskattningar av materialens relativa hårdhet (Mohs-skala, Brinell-metod), samt parametrar som:

• Youngs modul: tar hänsyn till elasticiteten hos ett element i spänning, det vill säga föremålets förmåga att motstå elastisk deformation.
• Avkastningsstyrka: Bestämmer den maximala draghållfastheten för ett material, varefter det börjar uppvisa plastbeteende.
• Draghållfasthet: Ultimate mekanisk spänning, varefter materialet börjar bryta.

10. Tantal

Denna metall har tre fördelar samtidigt: den är hållbar, tät och mycket motståndskraftig mot korrosion. Dessutom tillhör detta element gruppen av eldfasta metaller som volfram. För att smälta tantalet måste du bygga en eld vid 3 017 ° C.

Tantal används främst inom elektroniksektorn för att tillverka hållbara, kraftiga kondensatorer för telefoner, hemdatorer, kameror och till och med elektroniska enheter i bilar.

9. Beryllium

Men det är bättre att inte närma sig denna stiliga metallman utan skyddsutrustning. Eftersom beryllium är mycket giftigt och har cancerogena och allergiska effekter. Om du andas in luft som innehåller damm eller berylliumångor, uppstår berylliumsjukdom som påverkar lungorna.

Beryllium är dock inte bara skadligt utan också fördelaktigt. Lägg till exempel bara 0,5% beryllium till stål så får du fjädrar som är fjädrande även när de blir röda. De tål miljarder lastcykler.

Beryllium används inom flygindustrin för att skapa värmeskydd och styrsystem, för att skapa eldfasta material. Och även LHC vakuumrör är tillverkat av beryllium.

8. Uranus

Denna naturligt förekommande radioaktiva substans är mycket utbredd i jordskorpan, men koncentrerad i vissa fasta bergformationer.

En av de hårdaste metallerna i världen har två kommersiellt betydelsefulla användningsområden - kärnvapen och kärnreaktorer. Sålunda är uranindustrins slutprodukter bomber och radioaktivt avfall.

7. Järn och stål

Som en ren substans är järn inte lika fast jämfört med andra deltagare i betyget. Men på grund av de minimala gruvkostnaderna kombineras det ofta med andra element för att tillverka stål.

Stål är en mycket stark legering av järn och andra element som kol.Det är det mest använda materialet inom konstruktion, maskinteknik och andra industrier. Och även om du inte har något att göra med dem använder du fortfarande stål varje gång du skär mat med en kniv (såvida det naturligtvis inte är keramiskt).

6. Titan

Titan är nästan synonymt med seghet. Den har en imponerande specifik styrka (30-35 km), som är nästan dubbelt så stor som legeringsstål.

Som en eldfast metall är titan mycket motståndskraftig mot värme och nötning, vilket gör det till en av de mest populära legeringarna. Det kan till exempel dopas med järn och kol.

Om du behöver en mycket solid och samtidigt mycket lätt konstruktion, finns det ingen bättre metall än titan. Detta gör det till det främsta valet för en mängd olika delar inom flygplan, raket och skeppsbyggnad.

5. Rhenium

Detta är väldigt sällsynt och dyr metall, som, även om den finns i naturen i sin rena form, vanligtvis kommer som en "vikt" - en blandning till molybdenit.

Om Iron Man-dräkten var gjord av renium kunde den motstå temperaturer på 2000 ° C utan att tappa styrkan. Vi kommer att hålla tyst om vad som skulle bli av Iron Man själv inne i kostymen efter en sådan "eldshow".

Ryssland är det tredje landet i världen när det gäller naturreserver av renium. Denna metall används inom petrokemisk industri, elektronik och elektroteknik, liksom i flyg- och raketmotorer.

4. Chrome

På Mohs-skalan, som mäter kemiska grundämnens motståndskraft mot repor, ligger krom i topp fem, näst bara bor, diamant och volfram.

Krom är uppskattat för sin höga korrosionsbeständighet och hårdhet. Det är lättare att hantera än platinagruppmetaller och är vanligare, varför krom är ett populärt element som används i legeringar som rostfritt stål.

Och en av de hårdaste metallerna på jorden används i kosttillskott. Naturligtvis tar du inte rent krom internt, utan dess livsmedelsförening med andra ämnen (till exempel krompikolinat).

3. Iridium

Liksom dess "bror" osmium tillhör iridium platinagruppens metaller och liknar platina i utseende. Det är väldigt svårt och eldfast. För att smälta iridium måste du bygga en eld över 2000 ° C.

Iridium anses vara en av de tyngsta metallerna på jordensamt ett av de mest korrosionsbeständiga elementen.

2. Osmium

Denna "tuffa mutter" i metallvärlden tillhör platinagruppen och har hög densitet. I själva verket är det det tätaste naturliga elementet på jorden (22,61 g / cm3). Av samma anledning smälter osmium inte upp till 3033 ° C.

När den legeras med andra platinagruppmetaller (såsom iridium, platina och palladium) kan den användas i många olika applikationer där hårdhet och hållbarhet krävs. Till exempel att skapa containrar för lagring av kärnavfall.

1. Volfram

Den mest hållbara metallen som finns i naturen. Detta sällsynta kemiska element är också den mest eldfasta metallen (3422 ° C).

Det upptäcktes först i form av en syra (volframtrioxid) 1781 av den svenska kemisten Karl Scheele. Ytterligare forskning ledde två spanska forskare - Juan José och Fausto d'Elhuyar - till upptäckten av en syra från mineralet wolframit, från vilken de därefter isolerade volfram med kol.

Förutom sin utbredda användning i glödlampor gör volframens förmåga att arbeta i extrem värme det till ett av de mest attraktiva elementen för vapenindustrin. Under andra världskriget spelade denna metall en viktig roll för att inleda ekonomiska och politiska relationer mellan europeiska länder.

Volfram används också för att tillverka hårda legeringar och inom flygindustrin för att tillverka raketmunstycken.

Draghållfasthetstabell för metaller

Legeringar mot metaller

Legeringar är kombinationer av metaller och den främsta anledningen till att skapa dem är att få ett starkare material. Den viktigaste legeringen är stål, som är en kombination av järn och kol.

Ju högre legeringens hållfasthet, desto bättre. Och vanligt stål är inte en "mästare" här. Legeringar baserade på vanadinstål verkar vara särskilt lovande för metallurger: flera företag producerar versioner med en draghållfasthet på upp till 5205 MPa.

Och det starkaste och svåraste av biokompatibla material just nu är legeringen av titan med guld β-Ti3Au.