โลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก: 10 อันดับแรก

คุณนึกภาพออกไหมว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าบรรพบุรุษของเราไม่ค้นพบโลหะที่สำคัญเช่นเงินทองทองแดงและเหล็ก เราอาจจะยังคงอาศัยอยู่ในกระท่อมโดยใช้หินเป็นเครื่องมือหลัก เป็นจุดแข็งของโลหะที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างอดีตของเราและปัจจุบันเป็นรากฐานที่เราสร้างอนาคต

บางชิ้นนุ่มมากและละลายในมืออย่างแท้จริงเช่น โลหะที่มีการใช้งานมากที่สุดในโลก... ชิ้นอื่นแข็งมากจนไม่สามารถงอรอยขีดข่วนหรือหักได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

และหากคุณสงสัยว่าโลหะชนิดใดแข็งที่สุดและแข็งแกร่งที่สุดในโลกเราจะตอบคำถามนี้โดยคำนึงถึงค่าประมาณต่างๆของความแข็งสัมพัทธ์ของวัสดุ (มาตราส่วน Mohs, วิธี Brinell) รวมถึงพารามิเตอร์ต่างๆเช่น:

• โมดูลัสของ Young: คำนึงถึงความยืดหยุ่นขององค์ประกอบที่มีความตึงเครียดนั่นคือความสามารถของวัตถุในการต้านทานการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น
• ความแข็งแรงของผลผลิต: กำหนดความต้านทานแรงดึงสูงสุดของวัสดุหลังจากนั้นจะเริ่มแสดงพฤติกรรมพลาสติก
• ความต้านแรงดึง: ความเค้นเชิงกลขั้นสูงสุดหลังจากนั้นวัสดุจะเริ่มแตก

10. แทนทาลัม

โลหะนี้มีข้อดีสามประการในครั้งเดียวคือทนทานหนาแน่นและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก นอกจากนี้องค์ประกอบนี้ยังอยู่ในกลุ่มของโลหะทนไฟเช่นทังสเตน ในการละลายแทนทาลัมคุณจะต้องก่อไฟที่ 3,017 ° C

แทนทาลัมส่วนใหญ่จะใช้ในภาคอิเล็กทรอนิกส์เพื่อสร้างตัวเก็บประจุที่ทนทานและใช้งานหนักสำหรับโทรศัพท์คอมพิวเตอร์ที่บ้านกล้องและแม้แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์

9. เบริลเลียม

แต่จะดีกว่าที่จะไม่เข้าใกล้หนุ่มหล่อโลหะคนนี้โดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกัน เนื่องจากเบริลเลียมมีพิษสูงและมีฤทธิ์ก่อมะเร็งและอาการแพ้ หากคุณสูดดมอากาศที่มีฝุ่นละอองหรือไอระเหยของเบริลเลียมจะทำให้เกิดโรคเบริลเลียมซึ่งส่งผลต่อปอด

อย่างไรก็ตามเบริลเลียมไม่เพียง แต่เป็นอันตราย แต่ยังมีประโยชน์อีกด้วย ตัวอย่างเช่นใส่เบริลเลียมเพียง 0.5% ลงในเหล็กและคุณจะได้สปริงที่มีความยืดหยุ่นแม้จะนำไปอบด้วยความร้อนแดง สามารถทนต่อรอบการโหลดได้หลายพันล้านรอบ

เบริลเลียมถูกใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อสร้างเกราะป้องกันความร้อนและระบบนำทางเพื่อสร้างวัสดุทนไฟ และแม้แต่หลอดสุญญากาศของ LHC ก็ทำจากเบริลเลียม

8. ดาวมฤตยู

สารกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาตินี้แพร่หลายมากในเปลือกโลก แต่กระจุกตัวอยู่ในหินแข็ง

หนึ่งในโลหะที่แข็งที่สุดในโลกมีการใช้งานที่สำคัญในเชิงพาณิชย์สองประการ ได้แก่ อาวุธนิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ดังนั้นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของอุตสาหกรรมยูเรเนียมคือระเบิดและกากกัมมันตรังสี

7. เหล็กและเหล็กกล้า

ในฐานะที่เป็นสารบริสุทธิ์ธาตุเหล็กจึงไม่แข็งเมื่อเทียบกับผู้เข้าร่วมรายอื่น ๆ ในการให้คะแนน แต่เนื่องจากต้นทุนการขุดที่น้อยที่สุดจึงมักจะรวมกับองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อทำเหล็ก

เหล็กเป็นโลหะผสมที่แข็งแรงมากของเหล็กและองค์ประกอบอื่น ๆ เช่นคาร์บอนเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในการก่อสร้างวิศวกรรมเครื่องกลและอุตสาหกรรมอื่น ๆ และแม้ว่าคุณจะไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับพวกเขาคุณยังคงใช้เหล็กทุกครั้งที่คุณหั่นอาหารด้วยมีด (แน่นอนว่าถ้าไม่ใช่เซรามิก)

6. ไทเทเนียม

ไทเทเนียมเกือบจะตรงกันกับความเหนียว มีความแข็งแรงเฉพาะที่น่าประทับใจ (30-35 กม.) ซึ่งมากกว่าเหล็กอัลลอยเกือบสองเท่า

ในฐานะที่เป็นโลหะทนไฟไททาเนียมมีความทนทานต่อความร้อนและการเสียดสีสูงทำให้เป็นโลหะผสมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดชนิดหนึ่ง ตัวอย่างเช่นสามารถเจือด้วยเหล็กและคาร์บอน

หากคุณต้องการโครงสร้างที่มั่นคงและเบามากในเวลาเดียวกันก็ไม่มีโลหะใดดีไปกว่าไททาเนียม ทำให้เป็นตัวเลือกอันดับหนึ่งในการสร้างชิ้นส่วนต่างๆในเครื่องบินจรวดและการต่อเรือ

5. รีเนียม

นี้เป็นอย่างมาก โลหะหายากและมีราคาแพงซึ่งแม้ว่าจะพบในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์ แต่มักจะมี "น้ำหนัก" ซึ่งเป็นส่วนผสมของโมลิบดีนัม

หากชุด Iron Man ทำจากรีเนียมจะสามารถทนต่ออุณหภูมิ 2,000 ° C ได้โดยไม่สูญเสียความแข็งแรง เราจะปิดปากเงียบเกี่ยวกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับ Iron Man ในชุดสูทหลังจาก "การแสดงไฟ" ดังกล่าว

รัสเซียเป็นประเทศที่สามในโลกในแง่ของแหล่งสำรองธรรมชาติของรีเนียม โลหะนี้ถูกใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้ารวมทั้งในเครื่องบินและเครื่องยนต์จรวด

4. Chrome

ในระดับโมห์ซึ่งวัดความต้านทานขององค์ประกอบทางเคมีต่อรอยขีดข่วนโครเมียมอยู่ในห้าอันดับแรกรองจากโบรอนเพชรและทังสเตน

โครเมียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความแข็งสูง จับได้ง่ายกว่าโลหะกลุ่มแพลตตินั่มและพบได้บ่อยกว่าด้วยเหตุนี้โครเมียมจึงเป็นองค์ประกอบที่นิยมใช้ในโลหะผสมเช่นเหล็กกล้าไร้สนิม

และหนึ่งในโลหะที่แข็งที่สุดในโลกถูกใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร แน่นอนว่าคุณจะไม่ได้รับโครเมียมบริสุทธิ์ภายใน แต่เป็นสารประกอบอาหารกับสารอื่น ๆ (เช่นโครเมียมพิโคลิเนต)

3. อิริเดียม

เช่นเดียวกับออสเมียม "พี่ชาย" อิริเดียมเป็นของโลหะในกลุ่มแพลทินัมและมีลักษณะคล้ายทองคำขาว มันแข็งมากและทนไฟ ในการละลายอิริเดียมคุณจะต้องก่อไฟที่สูงกว่า 2,000 ° C

อิริเดียมถือเป็นหนึ่งใน โลหะที่หนักที่สุดในโลกเช่นเดียวกับหนึ่งในองค์ประกอบที่ทนต่อการกัดกร่อนมากที่สุด

2. ออสเมียม

"น๊อตเหนียว" ในโลกโลหะนี้อยู่ในกลุ่มทองคำขาวและมีความหนาแน่นสูง ในความเป็นจริงมันเป็นองค์ประกอบทางธรรมชาติที่หนาแน่นที่สุดในโลก (22.61 g / cm3) ด้วยเหตุผลเดียวกันออสเมียมจึงไม่ละลายสูงถึง 3033 ° C

เมื่อผสมกับโลหะกลุ่มแพลตตินั่มอื่น ๆ (เช่นอิริเดียมแพลทินัมและแพลเลเดียม) สามารถใช้ในงานต่างๆที่ต้องการความแข็งและความทนทาน ตัวอย่างเช่นในการสร้างภาชนะสำหรับเก็บกากนิวเคลียร์

1. ทังสเตน

โลหะที่ทนทานที่สุดที่พบในธรรมชาติ องค์ประกอบทางเคมีที่หายากนี้ยังเป็นโลหะที่ทนไฟได้มากที่สุด (3422 ° C)

พบครั้งแรกในรูปของกรด (ทังสเตนไตรออกไซด์) ในปี พ.ศ. 2324 โดย Karl Scheele นักเคมีชาวสวีเดน การวิจัยเพิ่มเติมทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนสองคนคือ Juan Joséและ Fausto d'Elhuyar ค้นพบกรดจากแร่วุลแฟรมซึ่งต่อมาพวกเขาได้แยกทังสเตนโดยใช้ถ่าน

นอกเหนือจากการใช้งานอย่างแพร่หลายในหลอดไส้แล้วความสามารถของทังสเตนในการทำงานในความร้อนสูงทำให้เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่น่าสนใจที่สุดในอุตสาหกรรมอาวุธ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองโลหะนี้มีบทบาทสำคัญในการริเริ่มความสัมพันธ์ทางเศรษฐกิจและการเมืองระหว่างประเทศในยุโรป

ทังสเตนยังใช้ทำโลหะผสมแข็งและในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อทำหัวฉีดจรวด

ตารางความต้านทานแรงดึงของโลหะ

โลหะผสมกับโลหะ

โลหะผสมคือการรวมกันของโลหะและเหตุผลหลักในการสร้างคือการได้รับวัสดุที่แข็งแรงกว่า โลหะผสมที่สำคัญที่สุดคือเหล็กกล้าซึ่งเป็นส่วนผสมระหว่างเหล็กและคาร์บอน

ยิ่งโลหะผสมมีความแข็งแรงสูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น และเหล็กธรรมดาไม่ใช่ "แชมป์เปี้ยน" ที่นี่ โลหะผสมที่ทำจากเหล็กวานาเดียมดูเหมือนจะมีแนวโน้มเป็นพิเศษสำหรับนักโลหะวิทยาหลาย บริษัท ผลิตรุ่นที่มีความต้านทานแรงดึงสูงถึง 5205 MPa

และวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพที่แข็งแกร่งและแข็งที่สุดในขณะนี้คือโลหะผสมของไททาเนียมกับทองβ-Ti3Au