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, wykorzystując kamień jako nasze główne narzędzie. To siła metalu odegrała ważną rolę w kształtowaniu naszej przeszłości i teraz działa jako fundament, na którym budujemy przyszłość.

Niektóre z nich są bardzo miękkie i dosłownie topią się w twoich rękach, jak najbardziej aktywny metal na świecie. Inne są tak trudne, że nie można ich zgiąć, zarysować ani złamać bez użycia specjalnego sprzętu.

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

• Moduł Younga: uwzględnia elastyczność elementu poddanego naprężeniu, to znaczy zdolność obiektu do oparcia się pod wpływem sprężystego odkształcenia.
• Granica plastyczności: określa maksymalną wytrzymałość materiału na rozciąganie, po czym zaczyna on wykazywać właściwości plastyczne.
• Wytrzymałość na rozciąganie: maksymalne naprężenie rozciągające, po którym materiał zaczyna pękać.

10. Tantal

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

Tantal jest wykorzystywany głównie w sektorze elektronicznym do produkcji wytrzymałych, wytrzymałych kondensatorów do telefonów, komputerów domowych, aparatów fotograficznych, a nawet do urządzeń elektronicznych w samochodach.

9. Beryl

Ale lepiej nie zbliżać się do tego metalicznego przystojnego mężczyzny bez wyposażenia ochronnego. Ponieważ beryl jest bardzo toksyczny i ma działanie rakotwórcze i alergiczne. Jeśli wdychasz powietrze zawierające pył lub opary berylu, wystąpi choroba berylowa, która atakuje płuca.

Jednak beryl jest nie tylko szkodliwy, ale także dobry. Na przykład dodaj tylko 0,5% berylu do stali i uzyskaj sprężyny, które będą sprężyste, nawet jeśli zostaną doprowadzone do czerwonego ciepła. Wytrzymują miliardy cykli obciążenia.

Beryl jest stosowany w przemyśle lotniczym i kosmicznym do tworzenia ekranów termicznych i systemów naprowadzania, do tworzenia materiałów ogniotrwałych. Nawet lampa próżniowa dużego zderzacza hadronów jest wykonana z berylu.

8. Uran

Ta naturalna substancja radioaktywna jest bardzo rozpowszechniona w skorupie ziemskiej, ale skoncentrowana w pewnych stałych formacjach skalnych.

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

7. Żelazo i stal

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

Stal jest bardzo mocnym stopem żelaza i innych pierwiastków, takich jak węgiel. Jest to najczęściej stosowany materiał w budownictwie, inżynierii i innych branżach. I nawet jeśli nie masz z nimi nic wspólnego, nadal używasz stali za każdym razem, gdy kroisz produkty nożem (chyba że jest to ceramika).

6. Tytan

Tytan jest prawie synonimem siły. Ma imponującą wytrzymałość właściwą (30–35 km), która jest prawie dwa razy wyższa niż podobna charakterystyka stali stopowych.

Będąc metalem ogniotrwałym, tytan jest bardzo odporny na ciepło i ścieranie, dlatego jest jednym z najpopularniejszych stopów. Na przykład może być stopiony z żelazem i węglem.

Jeśli potrzebujesz bardzo solidnej, a jednocześnie bardzo lekkiej konstrukcji, lepiej jest znaleźć tytan niż metal. To czyni go numerem jeden do tworzenia różnych części w samolotach i rakietach oraz w przemyśle stoczniowym.

5. Ren

Jest to bardzo rzadki i drogi metal, który chociaż występuje w naturze w czystej postaci, zwykle zawiera „domieszkę” domieszki molibdenitu.

Gdyby kostium Iron Mana był wykonany z renu, mógłby wytrzymać temperaturę 2000 ° C bez utraty wytrzymałości. Co stanie się z samym Iron Manem w skafandrze po takim „pokazie ognia” będziemy milczeć.

Rosja jest trzecim krajem na świecie pod względem naturalnych rezerw renu. Metal ten jest wykorzystywany w przemyśle petrochemicznym, elektronice i elektrotechnice, a także do tworzenia silników lotniczych i rakiet.

4. Chrome

Według skali Mohsa, która mierzy odporność pierwiastków chemicznych na zadrapania, chrom jest w pierwszej piątce, ustępując jedynie borowi, diamentowi i wolframowi.

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

Jeden z najsilniejszych metali na Ziemi służy do tworzenia suplementów diety. Oczywiście nie weźmiesz czystego chromu do środka, ale jego związek spożywczy z innymi substancjami (na przykład pikolinian chromu).

3. Iryd

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

Iryd jest uważany za jeden z najcięższych metali na Ziemi, a także za jeden z najbardziej odpornych na korozję pierwiastków.

2. Osm

Ten „twardy orzech” w świecie metali należy do grupy platyny i ma wysoką 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.

Gdy jest stopowy z innymi metalami z grupy platynowców (takimi jak iryd, platyna i pallad), można go stosować w wielu różnych obszarach, w których wymagana jest twardość i trwałość. Na przykład, aby utworzyć pojemniki do przechowywania odpadów jądrowych.

1. Wolfram

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

Po raz pierwszy został odkryty w formie kwasu (trójtlenek wolframu) w 1781 r. Przez szwedzkiego chemika Karla Scheele. Dalsze badania doprowadziły dwóch hiszpańskich naukowców, Juana José i Fausto d'Eljujar, do odkrycia kwasu z mineralnego wolframu, z którego następnie wyizolowali wolfram za pomocą węgla drzewnego.

Oprócz powszechnego zastosowania w lampach żarowych, zdolność wolframu do pracy w ekstremalnych temperaturach czyni go jednym z najbardziej atrakcyjnych elementów dla przemysłu zbrojeniowego. Podczas II wojny światowej metal ten odgrywał ważną rolę w inicjowaniu stosunków gospodarczych i politycznych między krajami europejskimi.

Wolfram wykorzystywany jest również do produkcji twardych stopów, aw przemyśle lotniczym i kosmicznym - do produkcji dysz rakietowych.

Tabela wytrzymałości na rozciąganie metali

Stopy przeciwko metalom

Stopy są kombinacjami metali, a głównym powodem ich powstania jest uzyskanie bardziej trwałego materiału. Najważniejszym stopem jest stal, która jest połączeniem żelaza i węgla.

Im wyższa wytrzymałość stopu, tym lepiej. A zwykła stal tutaj nie jest „mistrzem”. Szczególnie obiecujące są stopy metalurgiczne na bazie stali wanadowej: kilka firm produkuje opcje o wytrzymałości na rozciąganie do 5205 MPa.

Najbardziej wytrzymałym i najtwardszym obecnie biokompatybilnym materiałem jest stop tytanu ze złotem β-Ti3Au.

Obejrzyj wideo: 10 MAŁYCH BŁĘDÓW, które spowodowały WIELKIE KATASTROFY TOPOWA DYCHA (Styczeń 2025).