Kan du forestille deg hva som ville skjedd hvis våre forfedre ikke hadde oppdaget viktige metaller som sølv, gull, kobber og jern? Vi vil sannsynligvis fremdeles bo i hytter og bruke stein som vårt viktigste verktøy. Det er styrken til metallet som spilte en viktig rolle i å forme fortiden vår, og som nå fungerer som grunnlaget vi bygger fremtiden på.

Noen av dem er veldig myke og smelter bokstavelig talt i hendene dine, som det mest aktive metallet i verden. Andre er så harde at de ikke kan bøyes, kløres eller knuses uten bruk av spesialutstyr.

Og hvis du er interessert i hvilke metaller som er de hardeste og mest holdbare i verden, vil vi svare på dette spørsmålet under hensyntagen til forskjellige estimater av materialenes relative hardhet (Mohs skala, Brinell-metoden), samt parametere som:

• Youngs modul: tar hensyn til elastisiteten til et element under spenning, det vil si evnen til et objekt til å motstå under elastisk deformasjon.
• Utbytte styrke: bestemmer den maksimale strekkfastheten til et materiale, hvoretter det begynner å utvise duktil oppførsel.
• Strekkfasthet: ultimate strekkfasthet hvoretter materialet begynner å bryte.

10. Tantal

Dette metallet har tre fordeler på en gang: det er holdbart, tett og veldig motstandsdyktig mot korrosjon. I tillegg tilhører dette elementet gruppen av ildfaste metaller som wolfram. For å smelte tantal må du tenne bål ved en temperatur på 3 017 ° C.

Tantal brukes hovedsakelig i elektronikksektoren for produksjon av holdbare, tunge kondensatorer for telefoner, datamaskiner, kameraer og til og med for elektroniske apparater i biler.

9. Beryllium

Men det er bedre å ikke nærme seg denne metalliske kjekke mannen uten verneutstyr. Fordi beryllium er svært giftig, og har en kreftfremkallende og allergisk effekt. Hvis du inhalerer luft som inneholder støv eller damper av beryllium, vil det oppstå en berylliosesykdom som påvirker lungene.

Beryllium er imidlertid ikke bare skadelig, men også bra. Legg for eksempel bare 0,5% beryllium til stål og få fjærer som vil være spenstige selv om de bringes til rød varme. De tåler milliarder av belastningssykluser.

Beryllium brukes i luftfartsindustrien for å lage termiske skjermer og føringssystemer, for å lage ildfaste materialer. Og til og med vakuumrøret til Large Hadron Collider er laget av beryllium.

8. Uranus

Dette naturlige radioaktive stoffet er veldig utbredt i jordskorpen, men konsentrert i visse faste fjellformasjoner.

Et av de hardeste metaller i verden har to kommersielt betydelige bruksområder - atomvåpen og atomreaktorer. Dermed er de endelige produktene fra uranindustrien bomber og radioaktivt avfall.

7. Jern og stål

Som et rent stoff er ikke jern så solid i sammenligning med andre vurderingsdeltakere. Men på grunn av de minimale kostnadene ved gruvedrift, blir det ofte kombinert med andre elementer for stålproduksjon.

Stål er en veldig sterk legering av jern og andre elementer som karbon. Dette er det mest brukte materialet innen bygg, industri og annen industri. Og selv om du ikke har noe med dem å gjøre, bruker du fortsatt stål hver gang du kutter produkter med en kniv (med mindre det selvfølgelig er keramisk).

6. Titan

Titan er nesten synonymt med styrke. Den har en imponerende spesifikk styrke (30-35 km), som er nesten dobbelt så høy som den lignende karakteristikken for legert stål.

Å være et ildfast metall, er titan svært motstandsdyktig mot varme og slitasje, derfor er det en av de mest populære legeringene. For eksempel kan den legeres med jern og karbon.

Hvis du trenger en veldig solid og samtidig veldig lett konstruksjon, er det bedre enn metall å finne titan. Dette gjør ham til det viktigste valget for å lage forskjellige deler innen fly- og rakettvitenskap og skipsbygging.

5. Rhenium

Dette er et veldig sjeldent og dyrt metall, som, selv om det finnes i naturen i sin rene form, vanligvis kommer med en "blanding" av en blanding av molybdenitt.

Hvis Iron Man-drakten ble laget av rhenium, kunne den tåle temperaturer på 2000 ° C uten tap av styrke. Hva som ville skje med Iron Man selv inne i drakten etter et slikt "brannshow" vil vi tie om.

Russland er det tredje landet i verden når det gjelder naturreservater av renium. Dette metallet brukes i petrokjemisk industri, elektronikk og elektroteknikk, samt for å lage flymotorer og raketter.

4. Chrome

I følge Mohs-skalaen, som måler motstanden til kjemiske elementer mot riper, er krom i topp-fem, bare for bor, diamant og wolfram.

Chrome er verdsatt for sin høye korrosjonsmotstand og hardhet. Det er lettere å håndtere enn platinagruppemetaller, dessuten er det mer vanlig, derfor er krom et populært element som brukes i legeringer som rustfritt stål.

Og et av de sterkeste metaller på jorden brukes til å lage kosttilskudd. Selvfølgelig vil du ikke ta rent krom inne, men matforbindelsen med andre stoffer (for eksempel krompikolinat).

3. Iridium

I likhet med sin "bror" osmium, hører iridium til platinagruppemetallene, og ligner utseende platina. Det er veldig vanskelig og ildfast. For å smelte iridium, må du lage et bål med temperaturer over 2000 ° C.

Iridium regnes som et av de tyngste metallene på jorden, samt et av de mest korrosjonsbestandige elementene.

2. Osmium

Denne "tøffe nøtten" i metalleres verden tilhører platinagruppen og har en høy tetthet. Faktisk er det det tetteste naturlige elementet på jorden (22,61 g / cm3). Av samme grunn smelter ikke osmium til 3033 ° C.

Når den er legert med andre platinagruppemetaller (som iridium, platina og palladium), kan den brukes i mange forskjellige områder der hardhet og holdbarhet er nødvendig. For eksempel å lage containere for lagring av atomavfall.

1. Wolfram

Det mest holdbare metallet som finnes i naturen. Dette sjeldne kjemiske elementet er også det mest ildfaste metallet (3422 ° C).

Den ble først oppdaget i form av syre (wolframtrioksid) i 1781 av den svenske kjemikeren Karl Scheele. Videre forskning førte til at to spanske forskere, Juan José og Fausto d’Eljujar, oppdaget syren fra mineralet wolfram, hvorfra de deretter isolerte wolfram ved hjelp av trekull.

I tillegg til den utbredte bruken i glødelamper, gjør volframens evne til å arbeide i ekstrem varme det til et av de mest attraktive elementene for våpenindustrien. Under andre verdenskrig spilte dette metallet en viktig rolle i å innlede økonomiske og politiske forbindelser mellom europeiske land.

Tungsten brukes også til fremstilling av harde legeringer, og i romfartsindustrien - for fremstilling av rakettdyser.

Tabell over strekkfasthet av metaller

Legeringer mot metaller

Legeringer er kombinasjoner av metaller, og hovedårsaken til at de ble laget, er å skaffe et mer holdbart materiale. Den viktigste legeringen er stål, som er en kombinasjon av jern og karbon.

Jo høyere styrke legeringen er, jo bedre. Og vanlig stål her er ikke en "mester". Spesielt lovende er metallurgi-legeringer basert på vanadiumstål: flere selskaper produserer alternativer med en strekkfasthet på opptil 5205 MPa.

Og de mest holdbare og hardeste av biokompatible materialer for øyeblikket er en legering av titan med β-Ti3Au gull.

Se videoen: Uorganisk navnsetting: enkle salter av innskuddsmetaller (November 2024).