Ar galite įsivaizduoti, kas būtų nutikę, jei mūsų protėviai nebūtų atradę svarbių metalų, tokių kaip sidabras, auksas, varis ir geležis? Tikriausiai vis dar gyventume trobelėse, naudodami akmenį kaip pagrindinį įrankį. Būtent metalo stiprybė vaidino svarbų vaidmenį formuojant mūsų praeitį ir dabar veikia kaip pamatas, ant kurio statome ateitį.

Kai kurie iš jų yra labai minkšti ir pažodžiui tirpsta tavo rankose, kaip ir pats aktyviausias metalas pasaulyje. Kiti yra tokie kieti, kad jų negalima sulenkti, subraižyti ar sulaužyti nenaudojant specialios įrangos.

Ir jei jus domina, kurie metalai yra kiečiausi ir patvariausi pasaulyje, mes atsakysime į šį klausimą, atsižvelgdami į įvairius medžiagų santykinio kietumo įvertinimus (Moho skalė, Brinelio metodas), taip pat tokius parametrus kaip:

• Youngo modulis: atsižvelgia į įtempto elemento elastingumą, tai yra, objekto sugebėjimą atsispirti esant elastinei deformacijai.
• Derliaus stipris: nustato didžiausią medžiagos atsparumą tempimui, po kurio ji pradeda elgtis elastingai.
• Tempiamasis stipris: didžiausias tempimo įtempis, po kurio medžiaga pradeda irti.

10. Tantalas

Šis metalas turi tris privalumus iš karto: jis yra patvarus, tankus ir labai atsparus korozijai. Be to, šis elementas priklauso ugniai atsparių metalų, tokių kaip volframas, grupei. Norėdami ištirpinti tantalą, turėsite uždegti ugnį, kurios temperatūra būtų 3 017 ° C.

Tantalas daugiausia naudojamas elektronikos sektoriuje, gaminant patvarius, sunkiųjų telefonų, namų kompiuterių, fotoaparatų ir net automobilių elektroninius prietaisus.

9. Berilis

Bet geriau nesiartinti prie šio metalo gražaus vyro be apsauginių priemonių. Kadangi berilis yra labai toksiškas, turi kancerogeninį ir alerginį poveikį. Įkvėpus oro, kuriame yra dulkių ar berilio garų, atsiras beriliozės liga, pažeidžianti plaučius.

Tačiau berilis yra ne tik kenksmingas, bet ir geras. Pvz., Į plieną įpilkite tik 0,5% berilio ir gaukite spyruokles, kurios bus atsparios net ir kaitinant raudonai. Jie atlaiko milijardus apkrovos ciklų.

Berilis naudojamas aviacijos ir kosmoso pramonėje kuriant šiluminius ekranus ir orientavimo sistemas, ugniai atsparias medžiagas. Ir net „Large Hadron Collider“ vakuuminis vamzdelis pagamintas iš berilio.

8. Uranas

Ši natūrali radioaktyvioji medžiaga yra labai paplitusi žemės plutoje, tačiau yra koncentruota tam tikruose kietų uolienų dariniuose.

Vienas iš sunkiausių metalų pasaulyje turi dvi komerciškai reikšmingas programas - branduolinius ginklus ir branduolinius reaktorius. Taigi galutiniai urano pramonės produktai yra bombos ir radioaktyviosios atliekos.

7. Geležis ir plienas

Kaip gryna medžiaga, lyginant su kitais reitingo dalyviais, geležis nėra tokia kieta. Tačiau dėl minimalių kasybos sąnaudų jis dažnai derinamas su kitais plieno gamybos elementais.

Plienas yra labai stiprus geležies ir kitų elementų, tokių kaip anglis, lydinys. Tai dažniausiai naudojama medžiaga statybų, inžinerijos ir kitose pramonės šakose. Ir net jei su jais nieko bendro neturite, vis tiek naudojate plieną kiekvieną kartą, kai pjaustote gaminius peiliu (nebent, žinoma, tai yra keramika).

6. Titanas

Titanas yra beveik stiprumo sinonimas. Jis pasižymi įspūdingu savitu stiprumu (30–35 km), kuris yra beveik dvigubai didesnis už panašų legiruotojo plieno charakteristiką.

Būdamas ugniai atsparus metalas, titanas yra labai atsparus karščiui ir dilimui, todėl yra vienas iš populiariausių lydinių. Pavyzdžiui, jis gali būti legiruotas geležimi ir anglimi.

Jei jums reikia labai tvirtos ir tuo pačiu labai lengvos konstrukcijos, tada geriau nei metalas rasti titano. Tai daro jį svarbiausiu pasirinkimu kuriant įvairias dalis orlaivių ir raketų moksle bei laivų statyboje.

5. Renis

Tai labai retas ir brangus metalas, kuris, nors ir randamas gamtoje gryna forma, paprastai būna su molibdenito „priemaiša“.

Jei „Iron Man“ kostiumas būtų pagamintas iš renio, jis galėtų atlaikyti 2000 ° C temperatūrą neprarasdamas jėgų. Kas nutiks pačiam „Iron Man“ lagamino viduje po tokio „ugnies šou“, nutylėsime.

Rusija yra trečioji šalis pasaulyje pagal gamtines renio atsargas. Šis metalas naudojamas naftos chemijos pramonėje, elektronikoje ir elektrotechnikoje, taip pat orlaivių varikliams ir raketoms kurti.

4. „Chrome“

Pagal Moho skalę, matuojančią cheminių elementų atsparumą įbrėžimams, chromas yra penketuke, antrame yra boras, deimantas ir volframas.

„Chrome“ yra vertinamas dėl didelio atsparumo korozijai ir kietumo. Jį lengviau tvarkyti nei platinos grupės metalus, be to, jis yra dažnesnis, todėl chromas yra populiarus elementas, naudojamas lydiniuose, tokiuose kaip nerūdijantis plienas.

O vienas iš stipriausių metalų Žemėje yra naudojamas maisto papildams kurti. Žinoma, viduje neimsite gryno chromo, bet jo maisto junginio su kitomis medžiagomis (pavyzdžiui, chromo pikolinatas).

3. Iridis

Kaip ir jo „brolis“ osmis, iridis priklauso platinos grupės metalams ir savo išvaizda primena platiną. Tai labai sunku ir ugniai atspari. Norėdami išlydyti iridį, turėsite padaryti laužą, kurio temperatūra viršys 2000 ° C.

Iridis laikomas vienu sunkiausių metalų Žemėje, taip pat vienu iš korozijai atsparesnių elementų.

2. Osmis

Šis „kietas riešutas“ metalų pasaulyje priklauso platinos grupei ir turi didelį tankį. Tiesą sakant, tai yra tankiausias natūralus elementas Žemėje (22,61 g / cm3). Dėl tos pačios priežasties osmis neištirpsta iki 3033 ° C.

Kai jis legiruojamas su kitais platinos grupės metalais (tokiais kaip iridis, platina ir paladžio), jis gali būti naudojamas daugelyje skirtingų sričių, kur reikalingas kietumas ir patvarumas. Pavyzdžiui, sukurti konteinerius branduolinėms atliekoms laikyti.

1. Volframas

Patvariausias metalas, koks egzistuoja gamtoje. Šis retas cheminis elementas taip pat yra labiausiai ugniai atsparus metalas (3422 ° C).

Pirmą kartą rūgšties (volframo trioksido) pavidalu jį atrado 1781 m. Švedų chemikas Karlas Scheele. Tolesni tyrimai paskatino du ispanų mokslininkus Juaną José ir Fausto d’Eljujarą atrasti rūgštį iš mineralinio volframo, iš kurio jie vėliau išskyrė volframą medžio anglimi.

Be to, kad volframas yra plačiai naudojamas kaitrinėse lempose, jis gali dirbti vienu iš patraukliausių ginklų pramonei, nes jis gali veikti esant ypatingai karščiai. Antrojo pasaulinio karo metais šis metalas vaidino svarbų vaidmenį užmezgant ekonominius ir politinius Europos šalių santykius.

Volframas taip pat naudojamas kietųjų lydinių gamybai, o aviacijos ir kosmoso pramonėje - raketų purkštukų gamybai.

Metalų tempiamojo stiprio lentelė

Lydiniai nuo metalų

Lydiniai yra metalų deriniai, o pagrindinė jų kūrimo priežastis yra patvaresnės medžiagos gavimas. Svarbiausias lydinys yra plienas, kuris yra geležies ir anglies derinys.

Kuo didesnis lydinio stipris, tuo geriau. O paprastas plienas čia nėra „čempionas“. Ypač daug žada metalurgijos lydiniai, kurių pagrindą sudaro vanadžio plienas: kelios įmonės gamina opcionus, kurių tempiamasis stipris yra iki 5205 MPa.

O šiuo metu patvariausias ir sunkiausiai biologiškai suderinamas medžiagų junginys yra titano lydinys su β-Ti3Au auksu.

Žiūrėti video įrašą: 10 Geriausių krepšinio šalių (Lapkritis 2024).