Voitteko kuvitella, mitä olisi tapahtunut, jos esi-isämme eivät olisi löytäneet tärkeitä metalleja, kuten hopeaa, kultaa, kuparia ja rautaa? Elämme todennäköisesti edelleen mökissä, käyttämällä kiviä päätyökalumme. Se on metallin vahvuus, joka näytti tärkeän roolin menneisyytemme muotoilussa ja toimii nyt pohjana, jolle rakennamme tulevaisuutta.

Jotkut niistä ovat erittäin pehmeitä ja sulavat kirjaimellisesti käsissäsi, kuten maailman aktiivisin metalli. Toiset ovat niin kovia, että niitä ei voi taivuttaa, naarmuuntaa tai rikkoutua ilman erityisiä laitteita.

Ja jos olet kiinnostunut siitä, mitkä metallit ovat maailman vaikeimpia ja kestävimpiä, vastaamme tähän kysymykseen ottaen huomioon eri arviot materiaalien suhteellisesta kovuudesta (Mohsin asteikko, Brinell-menetelmä) samoin kuin muuttujat, kuten:

• Youngin moduuli: ottaa huomioon jännityksen alla olevan elementin joustavuuden, toisin sanoen esineen kyvyn vastustaa joustavia muodonmuutoksia.
• Saantolujuus: määrittää materiaalin suurimman vetolujuuden, jonka jälkeen sen alkaa olla taipuisaa käyttäytymistä.
• Vetolujuus: lopullinen vetolujuus, jonka jälkeen materiaali alkaa murtua.

10. Tantaali

Tällä metallilla on kolme etua kerralla: se on kestävä, tiheä ja erittäin korroosionkestävä. Lisäksi tämä elementti kuuluu tulenkestävien metallien, kuten volframin, ryhmään. Tantaalin sulattamiseksi sinun on sytytettävä tulipalo lämpötilassa 3 017 ° C.

Tantaalia käytetään pääasiassa elektroniikkateollisuudessa kestävien, voimakkaiden kondensaattoreiden tuotantoon puhelimille, kotitietokoneille, kameroille ja jopa autojen elektronisille laitteille.

9. Beryylium

Mutta on parempi olla lähestymättä tätä metallista komeaa miestä ilman suojavarusteita. Koska beryllium on erittäin myrkyllinen ja sillä on syöpää aiheuttava ja allerginen vaikutus. Jos hengität pölyä tai berylliumhöyryä sisältävää ilmaa, syntyy beryllioositauti, joka vaikuttaa keuhkoihin.

Berryllium ei ole kuitenkaan vain haitallista, vaan myös hyvää. Lisää esimerkiksi vain 0,5% berylliumia teräkseen ja saat jouset, jotka ovat joustavia, vaikka ne lämmitettäisiin punaiseksi. Ne kestävät miljardeja kuormitussyklejä.

Berrylliumia käytetään ilmailu- ja avaruusteollisuudessa lämpönäyttöjen ja ohjausjärjestelmien luomiseen, tulenkestävien materiaalien luomiseen. Ja jopa suuren hadronikopterin tyhjiöputki on valmistettu berylliumista.

8. Uraani

Tämä luonnollinen radioaktiivinen aine on hyvin yleinen maankuoressa, mutta se on keskittynyt tiettyihin kiinteisiin kivimuodostelmiin.

Yhdessä maailman vaikeimmista metalleista on kaksi kaupallisesti merkittävää sovellusta - ydinaseet ja ydinreaktorit. Uraaniteollisuuden lopputuotteet ovat siten pommeja ja radioaktiivista jätettä.

7. Rauta ja teräs

Puhtaana aineena rauta ei ole niin kiinteä verrattuna muihin luokitteluun osallistujiin. Mutta koska kaivostoiminnan kustannukset ovat vähäiset, se yhdistetään usein muihin terästuotannon elementteihin.

Teräs on erittäin vahva seos rautaa ja muita elementtejä, kuten hiiltä. Tämä on yleisimmin käytetty materiaali rakennus-, konepajateollisuudessa ja muilla aloilla. Ja vaikka sinulla ei ole mitään tekemistä heidän kanssaan, käytät silti terästä joka kerta, kun leikkaat tuotteita veitsellä (paitsi jos se on tietysti keraaminen).

6. Titaani

Titaani on melkein synonyymi vahvuudelle. Sillä on vaikuttava ominaislujuus (30-35 km), joka on melkein kaksi kertaa niin suuri kuin seosterästen samanlainen ominaisuus.

Tulenkestävänä metallina titaani kestää hyvin kuumuutta ja hankausta, joten se on yksi suosituimmista seoksista. Se voidaan seosta esimerkiksi raudan ja hiilen kanssa.

Jos tarvitset erittäin vankan ja samalla erittäin kevyen rakenteen, on titaania parempi kuin metalli. Tämä tekee hänestä ykkösvalinnan eri osien luomiseen lentokone- ja rakettotieteessä sekä laivanrakennuksessa.

5. reeniumi

Tämä on erittäin harvinainen ja kallis metalli, joka, vaikka se löytyy luonnosta puhtaassa muodossaan, sisältää yleensä molybdeniitin ”sekoituksen”.

Jos Iron Man -puku olisi tehty reniumista, se kestäisi 2000 ° C: n lämpötiloja lujuutta menettämättä. Mitä tapahtuisi itse Iron Manille pukun sisällä tällaisen "palo-näytöksen" jälkeen, vaietamme.

Venäjä on reniumin luonnollisten varantojen perusteella kolmas maa maailmassa. Tätä metallia käytetään petrokemian teollisuudessa, elektroniikassa ja sähkötekniikassa sekä lentokoneiden moottoreiden ja rakettien valmistukseen.

4. Chrome

Kemiallisten elementtien naarmuuntumista mittaavan Mohs-asteikon mukaan kromi on viiden parhaan joukossa, toisella sijalla vain boori, timantti ja volframi.

Kromi on arvostettu korkeasta korroosionkestävyydestään ja kovuudestaan. Sitä on helpompi käsitellä kuin platinaryhmän metalleja, lisäksi se on yleisempää, joten kromi on suosittu elementti, jota käytetään seoksissa, kuten ruostumattomassa teräksessä.

Ja yhtä maapallon vahvimmista metalleista käytetään ravintolisien luomiseen. Tietysti et ota puhdasta kromia sisällä, mutta sen ruokayhdistettä muiden aineiden kanssa (esimerkiksi kromipikolinaatti).

3. Iridium

Iridium kuuluu "veljensä" osmiumin tapaan platinaryhmän metalleihin ja ulkonäöltään muistuttaa platinaa. Se on erittäin kova ja tulenkestävä. Iridiumin sulattamiseksi sinun on tehtävä nuotio, jonka lämpötila on yli 2000 ° C.

Iridiumia pidetään yhtenä maapallon raskaimmista metalleista, samoin kuin yhdestä korroosionkestävistä elementeistä.

2. Osmium

Tämä "kova pähkinä" metallien maailmassa kuuluu platinaryhmään ja sillä on korkea tiheys. Itse asiassa se on maan tiiviin luonnollinen elementti (22,61 g / cm3). Samasta syystä osmium ei sula 3033 ° C: seen.

Seostettaessa muiden platinaryhmän metallien (kuten iridium, platina ja palladium) kanssa sitä voidaan käyttää monilla eri alueilla, joilla kovuus ja kestävyys ovat tarpeen. Esimerkiksi konttien luominen ydinjätteen varastointia varten.

1. Volframi

Kestävin metalli, mitä luonnossa on. Tämä harvinainen kemiallinen elementti on myös metallien tulenkestävin (3422 ° C).

Ruotsin kemisti Karl Scheele löysi sen ensimmäisen kerran hapon muodossa (volframitrioksidi) vuonna 1781. Jatkotutkimukset johtivat kaksi espanjalaista tutkijaa, Juan Joséa ja Fausto d’Eljujaria, selvittämään hapon mineraalivolframista, josta he myöhemmin erottivat volframin hiilellä.

Sen lisäksi, että volframi on laajalti käytetty hehkulampuissa, sen kyky toimia äärimmäisessä kuumuudessa tekee siitä yhden aseteollisuuden houkuttelevimmista elementeistä. Toisen maailmansodan aikana tällä metallilla oli tärkeä rooli taloudellisten ja poliittisten suhteiden käynnistämisessä Euroopan maiden välillä.

Volframia käytetään myös kovien seosten valmistukseen ja ilmailu- ja avaruusteollisuudessa - rakettisuuttimien valmistukseen.

Taulukko metallien vetolujuudesta

Seokset metalleja vastaan

Seokset ovat metallien yhdistelmiä, ja tärkein syy niiden luomiseen on saada kestävämpi materiaali. Tärkein seos on teräs, joka on raudan ja hiilen yhdistelmä.

Mitä suurempi seoksen lujuus on, sitä parempi. Eikä tavallinen teräs täällä ole "mestari". Erityisen lupaavia ovat vanadiiniteräkseen perustuvat metallurgiaseokset: useat yritykset tuottavat vaihtoehtoja, joiden vetolujuus on jopa 5205 MPa.

Ja tällä hetkellä kestävin ja vaikein biologisesti yhteensopivista materiaaleista on titaaniseos β-Ti3Au-kullan kanssa.

Katso video: Parhaat metallinetsintä paikat - Mistä aarteita kannattaa metallinpaljastimella etsiä? (Marraskuu 2024).