Kim loại mạnh nhất trên thế giới: top 10

Bạn có thể tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu tổ tiên của chúng ta không phát hiện ra các kim loại quan trọng như bạc, vàng, đồng và sắt? Chúng tôi có lẽ sẽ vẫn sống trong những túp lều, sử dụng đá làm công cụ chính của mình. Chính độ bền của kim loại đã đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành quá khứ của chúng ta và bây giờ là nền tảng để chúng ta xây dựng tương lai.

Một số trong số chúng rất mềm và tan chảy trong tay theo đúng nghĩa đen, giống như kim loại hoạt động mạnh nhất trên thế giới... Những chiếc khác cứng đến mức không thể bị uốn cong, trầy xước hoặc vỡ nếu không sử dụng thiết bị đặc biệt.

Và nếu bạn đang tự hỏi kim loại nào cứng nhất và mạnh nhất trên thế giới, chúng tôi sẽ trả lời câu hỏi này, có tính đến các ước tính khác nhau về độ cứng tương đối của vật liệu (thang Mohs, phương pháp Brinell), cũng như các thông số như:

• Môđun của Young: tính đến độ đàn hồi của một phần tử trong lực căng, tức là khả năng chống lại sự biến dạng đàn hồi của một vật.
• Độ bền sản lượng: Xác định độ bền kéo tối đa của vật liệu, sau đó vật liệu bắt đầu thể hiện tính dẻo.
• Độ bền kéo: Ứng suất cơ học cuối cùng, sau đó vật liệu bắt đầu vỡ.

10. Tantali

Kim loại này có ba ưu điểm cùng một lúc: bền, đặc và rất chống ăn mòn. Ngoài ra, nguyên tố này thuộc nhóm kim loại chịu lửa như vonfram. Để làm tan chảy tantali, bạn sẽ cần phải đốt lửa ở nhiệt độ 3.017 ° C.

Tantali chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực điện tử để chế tạo các tụ điện chịu lực, bền cho điện thoại, máy tính gia đình, máy ảnh và thậm chí cả các thiết bị điện tử trên ô tô.

9. Berili

Nhưng tốt hơn hết là không nên đến gần người đàn ông kim loại đẹp trai này mà không có thiết bị bảo hộ. Vì berili có độc tính cao và có tác dụng gây ung thư và dị ứng. Nếu bạn hít phải không khí có chứa bụi hoặc hơi beri thì bệnh beri sẽ xảy ra, ảnh hưởng đến phổi.

Tuy nhiên, berili không chỉ có hại mà còn có lợi. Ví dụ, chỉ thêm 0,5% berili vào thép và bạn sẽ có được lò xo đàn hồi ngay cả khi bị nung nóng đỏ. Chúng có thể chịu được hàng tỷ chu kỳ tải.

Berili được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ để tạo ra các tấm chắn nhiệt và hệ thống dẫn hướng, tạo ra các vật liệu chịu lửa. Và ngay cả ống chân không của LHC cũng được làm bằng berili.

8. Sao Thiên Vương

Chất phóng xạ có trong tự nhiên này rất phổ biến trong vỏ trái đất, nhưng tập trung ở một số thành tạo đá rắn nhất định.

Một trong những kim loại cứng nhất trên thế giới có hai công dụng thương mại đáng kể - vũ khí hạt nhân và lò phản ứng hạt nhân. Do đó, sản phẩm cuối cùng của ngành công nghiệp uranium là bom và chất thải phóng xạ.

7. Sắt thép

Là một chất tinh khiết, sắt không ở thể rắn so với những người tham gia đánh giá khác. Nhưng do chi phí khai thác tối thiểu, nó thường được kết hợp với các yếu tố khác để tạo ra thép.

Thép là hợp kim rất bền của sắt và các nguyên tố khác như cacbon.Nó là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong xây dựng, cơ khí và các ngành công nghiệp khác. Và ngay cả khi bạn không liên quan gì đến chúng, bạn vẫn sử dụng thép mỗi khi cắt thực phẩm bằng dao (tất nhiên, trừ khi nó là gốm).

6. Titan

Titan gần như đồng nghĩa với độ dẻo dai. Nó có độ bền cụ thể ấn tượng (30-35 km), gần gấp đôi so với thép hợp kim.

Là một kim loại chịu lửa, titan có khả năng chịu nhiệt và mài mòn cao, làm cho nó trở thành một trong những hợp kim phổ biến nhất. Ví dụ, nó có thể được pha tạp với sắt và carbon.

Nếu bạn cần một kết cấu rất chắc chắn và đồng thời rất nhẹ, thì không có kim loại nào tốt hơn titan. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn số một để tạo ra các bộ phận khác nhau trong máy bay, tên lửa và đóng tàu.

5. Rhenium

Cái này rất kim loại hiếm và đắt tiền, mặc dù nó được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng tinh khiết, thường có dạng "trọng lượng" - một chất phụ gia cho molybdenit.

Nếu bộ đồ của Người Sắt được làm bằng khí biến áp, nó có thể chịu được nhiệt độ 2000 ° C mà không bị giảm sức mạnh. Chúng tôi sẽ giữ im lặng về những gì sẽ xảy ra với chính Iron Man bên trong bộ đồ sau một "màn trình diễn lửa" như vậy.

Nga là quốc gia thứ ba trên thế giới về trữ lượng tự nhiên của khí biến. Kim loại này được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu, điện tử và kỹ thuật điện, cũng như trong động cơ máy bay và tên lửa.

4. Chrome

Trên thang Mohs, thước đo khả năng chống trầy xước của các nguyên tố hóa học, crom nằm trong top 5, chỉ đứng sau bo, kim cương và vonfram.

Chromium được đánh giá cao về độ cứng và chống ăn mòn cao. Nó dễ xử lý hơn các kim loại nhóm bạch kim và phổ biến hơn, đó là lý do tại sao crom là nguyên tố phổ biến được sử dụng trong các hợp kim như thép không gỉ.

Và một trong những kim loại cứng nhất trên trái đất được sử dụng trong thực phẩm chức năng. Tất nhiên, bạn sẽ không sử dụng crom nguyên chất bên trong mà là hợp chất thực phẩm của nó với các chất khác (ví dụ: crom picolinat).

3. Iridi

Giống như "người anh em" của nó là osmi, iridi thuộc về các kim loại nhóm bạch kim và bề ngoài giống với bạch kim. Nó rất cứng và chịu lửa. Để làm tan chảy iridi, bạn sẽ cần đốt lửa trên 2000 ° C.

Iridium được coi là một trong những kim loại nặng nhất trên trái đấtcũng như một trong những yếu tố chống ăn mòn nhất.

2. Osmium

“Hạt cứng” trong thế giới kim loại này thuộc nhóm bạch kim và có tỷ trọng cao. Trên thực tế, nó là nguyên tố tự nhiên dày đặc nhất trên Trái đất (22,61 g / cm3). Vì lý do tương tự, osmium không nóng chảy đến 3033 ° C.

Khi được hợp kim hóa với các kim loại nhóm bạch kim khác (chẳng hạn như iridi, bạch kim và paladi), nó có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau đòi hỏi độ cứng và độ bền. Ví dụ, để tạo ra các thùng chứa chất thải hạt nhân.

1. Vonfram

Là kim loại bền nhất được tìm thấy trong tự nhiên. Nguyên tố hóa học hiếm này cũng là kim loại chịu lửa nhất (3422 ° C).

Nó lần đầu tiên được phát hiện dưới dạng một axit (vonfram trioxit) vào năm 1781 bởi nhà hóa học người Thụy Điển Karl Scheele. Nghiên cứu sâu hơn đã dẫn hai nhà khoa học Tây Ban Nha, Juan José và Fausto d'Elhuyar, đến việc khám phá ra một loại axit từ khoáng vật wolframite, từ đó họ sau đó cô lập vonfram với than củi.

Ngoài việc được sử dụng rộng rãi trong đèn sợi đốt, khả năng làm việc ở nhiệt độ cực cao của vonfram khiến nó trở thành một trong những yếu tố hấp dẫn nhất đối với ngành công nghiệp vũ khí. Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, kim loại này đóng một vai trò quan trọng trong việc khởi đầu các mối quan hệ kinh tế và chính trị giữa các nước châu Âu.

Vonfram cũng được sử dụng để chế tạo hợp kim cứng và trong ngành hàng không vũ trụ để chế tạo vòi phun tên lửa.

Bảng độ bền kéo của kim loại

Hợp kim chống lại kim loại

Hợp kim là sự kết hợp của các kim loại và lý do chính để tạo ra chúng là để có được vật liệu bền hơn. Hợp kim quan trọng nhất là thép, là sự kết hợp của sắt và cacbon.

Độ bền của hợp kim càng cao càng tốt. Và thép thông thường không phải là "nhà vô địch" ở đây. Các hợp kim dựa trên thép vanadi dường như đặc biệt hứa hẹn đối với các nhà luyện kim: một số công ty sản xuất các phiên bản có độ bền kéo lên tới 5205 MPa.

Và vật liệu tương thích sinh học mạnh nhất và cứng nhất tại thời điểm hiện tại là hợp kim của titan với vàng β-Ti3Au.