Naiisip mo ba kung ano ang maaaring mangyari kung ang aming mga ninuno ay hindi natuklasan ang mahahalagang metal tulad ng pilak, ginto, tanso at bakal? Marahil ay titira pa rin kami sa mga kubo, gamit ang bato bilang aming pangunahing tool. Ito ang lakas ng metal na may mahalagang papel sa paghubog ng ating nakaraan at ngayon ay nagtatrabaho bilang pundasyon kung saan binubuo natin ang hinaharap.
Ang ilan sa mga ito ay napakalambot at literal na natutunaw sa mga kamay, tulad ng ang pinaka-aktibong metal sa buong mundo... Ang iba ay napakahirap na hindi sila maaaring baluktot, gasgas o masira nang walang paggamit ng mga espesyal na kagamitan.
At kung nagtataka ka kung aling mga metal ang pinakamahirap at pinakamalakas sa buong mundo, sasagutin namin ang katanungang ito, isinasaalang-alang ang iba't ibang mga pagtatantya ng medyo tigas ng mga materyales (scale ng Mohs, paraan ng Brinell), pati na rin ang mga naturang parameter tulad ng:
- Modulus ni Young: isinasaalang-alang ang pagkalastiko ng isang elemento sa pag-igting, iyon ay, ang kakayahan ng isang bagay na labanan ang nababanat na pagpapapangit.
- Lakas ng Yield: Natutukoy ang maximum na lakas ng makunat ng isang materyal, pagkatapos nito ay nagsisimulang magpakita ng pag-uugaling plastik.
- Tensile Strength: Ultimate mechanical stress, pagkatapos nito ay nagsisimulang masira ang materyal.
10. Tantalum
Ang metal na ito ay may tatlong kalamangan nang sabay-sabay: ito ay matibay, siksik at napaka lumalaban sa kaagnasan. Bilang karagdagan, ang elementong ito ay nabibilang sa pangkat ng mga matigas na metal na metal tulad ng tungsten. Upang matunaw ang tantalum kakailanganin mong bumuo ng apoy sa 3,017 ° C.
Ang Tantalum ay pangunahing ginagamit sa sektor ng electronics upang makagawa ng matibay, mabibigat na tungkulin na capacitor para sa mga telepono, computer sa bahay, camera, at kahit na mga elektronikong aparato sa mga kotse.
9. Beryllium
Ngunit mas mabuti na huwag lapitan ang guwapong lalaking metal na ito nang walang proteksiyon na kagamitan. Sapagkat ang beryllium ay lubos na nakakalason at may carcinogenic at allergy effects. Kung huminga ka sa hangin na naglalaman ng mga dust o beryllium vapors, nangyayari ang beryllium disease, na nakakaapekto sa baga.
Gayunpaman, ang beryllium ay hindi lamang nakakasama, ngunit kapaki-pakinabang din. Halimbawa, magdagdag lamang ng 0.5% beryllium sa bakal at nakakakuha ka ng mga bukal na nababanat kahit na dinala sa pulang init. Kaya nilang makatiis ng bilyun-bilyong mga cycle ng pag-load.
Ang Beryllium ay ginagamit sa industriya ng aerospace upang lumikha ng mga panangga sa init at mga sistema ng patnubay, upang lumikha ng mga materyales na matigas ang ulo. At kahit na ang LHC vacuum tube ay gawa sa beryllium.
8. Uranus
Ang likas na nagaganap na radioactive na sangkap na ito ay laganap sa crust ng mundo, ngunit nakatuon sa ilang mga solidong formasyon ng bato.
Ang isa sa mga pinakamahirap na metal sa mundo ay may dalawang komersyal na makabuluhang gamit - mga sandatang nukleyar at mga reactor ng nukleyar. Kaya, ang mga end na produkto ng industriya ng uranium ay mga bomba at basurang radioactive.
7. Bakal at bakal
Bilang isang purong sangkap, ang bakal ay hindi kasing solid kumpara sa iba pang mga kalahok sa rating. Ngunit dahil sa kaunting gastos sa pagmimina, madalas itong isinasama sa iba pang mga elemento upang gumawa ng bakal.
Ang bakal ay isang napakalakas na haluang metal ng bakal at iba pang mga elemento tulad ng carbon.Ito ang pinakakaraniwang ginagamit na materyal sa konstruksyon, mechanical engineering at iba pang mga industriya. At kahit na wala kang kinalaman sa kanila, gumagamit ka pa rin ng bakal sa tuwing pinuputol mo ang pagkain ng isang kutsilyo (kung hindi ito ceramic, syempre).
6. Titanium
Ang Titanium ay halos magkasingkahulugan ng tigas. Mayroon itong isang kahanga-hangang tiyak na lakas (30-35 km), na halos doble sa mga steels ng haluang metal.
Bilang isang matigas na metal na metal, ang titan ay lubos na lumalaban sa init at hadhad, ginagawa itong isa sa mga pinakatanyag na haluang metal. Halimbawa, maaari itong mai-doped ng iron at carbon.
Kung kailangan mo ng isang napaka-solid at sa parehong oras napaka ilaw konstruksiyon, pagkatapos ay walang mas mahusay na metal kaysa sa titan. Ginagawa nitong numero unong pagpipilian para sa paglikha ng iba't ibang bahagi sa sasakyang panghimpapawid, rocket at paggawa ng mga bapor.
5. Rhenium
Ito ay lubhang bihirang at mamahaling metal, kung saan, kahit na matatagpuan ito sa kalikasan sa dalisay na anyo nito, kadalasang nagmumula bilang isang "timbang" - isang admixture sa molybdenite.
Kung ang iron Man suit ay gawa sa rhenium, makatiis ito ng temperatura na 2000 ° C nang hindi nawawalan ng lakas. Kami ay tatahimik tungkol sa kung ano ang maaaring nangyari sa Iron Man mismo sa loob ng suit pagkatapos ng naturang "fire show".
Ang Russia ang pangatlong bansa sa mundo sa mga tuntunin ng likas na taglay ng rhenium. Ang metal na ito ay ginagamit sa industriya ng petrochemical, electronics at electrical engineering, pati na rin sa mga sasakyang panghimpapawid at rocket.
4. Chrome
Sa sukat ng Mohs, na sumusukat sa paglaban ng mga sangkap ng kemikal sa mga gasgas, ang chromium ay nasa nangungunang limang, pangalawa lamang sa boron, brilyante at tungsten.
Pinahahalagahan ang Chromium para sa mataas na paglaban at tigas ng kaagnasan. Mas madaling hawakan ito kaysa sa mga metal na pangkat ng platinum at mas karaniwan, kaya't ang chromium ay isang tanyag na sangkap na ginamit sa mga haluang metal tulad ng hindi kinakalawang na asero.
At ang isa sa mga pinakamahirap na metal sa mundo ay ginagamit sa mga pandagdag sa pagdidiyeta. Siyempre, hindi ka kukuha ng panloob na chromium sa loob, ngunit ang compound ng pagkain nito kasama ang iba pang mga sangkap (halimbawa, chromium picolinate).
3. Iridium
Tulad ng "kapatid" na osmium nito, ang iridium ay kabilang sa mga metal na platinum group at kahawig ng hitsura ng platinum. Napakahirap at matigas ang ulo. Upang matunaw ang iridium, kakailanganin mong magtayo ng apoy sa itaas ng 2000 ° C.
Ang Iridium ay itinuturing na isa sa ang pinakamabigat na metal sa Earthpati na rin ang isa sa mga pinaka kaagnasan na lumalaban sa kaagnasan.
2. Osmium
Ang "matigas na kulay ng nuwes" na ito sa mundo ng metal ay kabilang sa platinum group at may mataas na density. Sa katunayan, ito ang pinakapal na likas na elemento sa Earth (22.61 g / cm3). Sa parehong dahilan, ang osmium ay hindi natutunaw hanggang sa 3033 ° C.
Kapag nakipaglaban sa iba pang mga metal na pangkat ng platinum (tulad ng iridium, platinum, at paladium), maaari itong magamit sa maraming iba't ibang mga application kung saan kinakailangan ang tigas at tibay. Halimbawa, upang lumikha ng mga lalagyan para sa pagtatago ng basurang nukleyar.
1. Tungsten
Ang pinaka matibay na metal na matatagpuan sa kalikasan. Ang bihirang elemento ng kemikal na ito ay din ang pinaka-matigas ang ulo na metal (3422 ° C).
Una itong natuklasan sa anyo ng isang acid (tungsten trioxide) noong 1781 ng Suweko na kimiko na si Karl Scheele. Ang karagdagang pananaliksik ay humantong sa dalawang siyentipong Espanyol - sina Juan José at Fausto d'Elhuyar - sa pagtuklas ng isang acid mula sa mineral wolframite, kung saan kasunod nilang pinaghiwalay ang tungsten gamit ang uling.
Bilang karagdagan sa malawakang paggamit nito sa mga incandescent lamp, ang kakayahan ng tungsten na magtrabaho sa matinding init ay ginagawang isa sa mga pinaka kaakit-akit na elemento para sa industriya ng armas. Sa panahon ng World War II, ang metal na ito ay may mahalagang papel sa pagpapasimula ng mga pang-ekonomiya at pampulitika na ugnayan sa pagitan ng mga bansang Europa.
Ginagamit din ang Tungsten upang makagawa ng matitigas na haluang metal at sa industriya ng aerospace upang makagawa ng mga rocket nozzles.
Tensile lakas ng talahanayan ng mga metal
Metal | Pagtatalaga | Ultimate lakas, MPa |
---|---|---|
Tingga | Pb | 18 |
Tin | Sn | 20 |
Cadmium | Cd | 62 |
Aluminium | Al | 80 |
Beryllium | Maging | 140 |
Magnesiyo | Mg | 170 |
Tanso | Cu | 220 |
Cobalt | Co | 240 |
Bakal | Fe | 250 |
Niobium | Nb | 340 |
Nickel | Ni | 400 |
Titanium | Ti | 600 |
Molibdenum | Mo | 700 |
Zirconium | Zr | 950 |
Tungsten | W | 1200 |
Mga haluang metal laban sa mga metal
Ang mga haluang metal ay mga kumbinasyon ng mga metal at ang pangunahing dahilan para sa paglikha ng mga ito ay upang makakuha ng isang mas malakas na materyal. Ang pinakamahalagang haluang metal ay ang bakal, na kung saan ay isang kumbinasyon ng iron at carbon.
Kung mas mataas ang lakas ng haluang metal, mas mabuti. At ang ordinaryong bakal ay hindi isang "kampeon" dito. Ang mga haluang metal na batay sa asero ng vanadium ay tila lalo na nangangako para sa mga metalurista: maraming mga kumpanya ang gumagawa ng mga bersyon na may lakas na lakas na hanggang sa 5205 MPa.
At ang pinakamalakas at pinakamahirap na mga materyales na biocompatible sa kasalukuyan ay ang haluang metal ng titan na may gintong β-Ti3Au.