Можете ли да си представите какво би се случило, ако нашите предци не бяха открили важни метали като сребро, злато, мед и желязо? Вероятно все още ще живеем в колиби, използвайки камък като наше основно средство. Силата на метала е изиграла важна роля за оформянето на нашето минало и сега работи като основа, върху която градим бъдещето.

Някои от тях са много меки и буквално се стопят в ръцете ви, като най-активния метал в света. Други са толкова твърди, че не могат да бъдат огънати, надраскани или счупени без използването на специално оборудване.

И ако се интересувате кои метали са най-твърдите и издръжливи в света, ще отговорим на този въпрос, като вземем предвид различни оценки за относителната твърдост на материалите (скала на Мос, метод на Бринел), както и параметри като:

• Модулът на Йънг: отчита еластичността на елемент под напрежение, тоест способността на обект да се съпротивлява при еластична деформация.
• Якост на добив: определя максималната якост на опън на материал, след което той започва да проявява пластично поведение.
• Сила на опън: крайно напрежение при опън, след което материалът започва да се разрушава.

10. Тантал

Този метал има три предимства наведнъж: той е издръжлив, плътен и много устойчив на корозия. В допълнение, този елемент принадлежи към групата на огнеупорни метали като волфрам. За да разтопите тантала, ще трябва да запалите огън при температура 3 017 ° C.

Танталът се използва главно в сектора на електрониката за производство на издръжливи, тежкотоварни кондензатори за телефони, домашни компютри, камери и дори за електронни устройства в автомобили.

9. Берилий

Но е по-добре да не се приближавате до този метален красив мъж без предпазни средства. Тъй като берилият е силно токсичен и има канцерогенен и алергичен ефект. Ако вдишвате въздух, съдържащ прах или пари от берилий, тогава ще възникне заболяване на берилиоза, което засяга белите дробове.

Берилият обаче е не само вреден, но и добър. Например, добавете само 0,5% берилий към стоманата и вземете пружини, които ще бъдат еластични, дори и да се докарат до червена топлина. Те издържат милиарди цикли на натоварване.

Берилият се използва в аерокосмическата промишленост за създаване на термични екрани и системи за насочване, за създаване на огнеупорни материали. И дори вакуумната тръба на Големия адронов колайдер е направена от берилий.

8. Уран

Това естествено радиоактивно вещество е много разпространено в земната кора, но концентрирано в определени твърди скални образувания.

Един от най-твърдите метали в света има две търговски значими приложения - ядрени оръжия и ядрени реактори. Така крайните продукти на урановата промишленост са бомби и радиоактивни отпадъци.

7. Желязо и стомана

Като чисто вещество желязото не е толкова твърдо в сравнение с други участници в оценката. Но поради минималните разходи за добив, той често се комбинира с други елементи за производството на стомана.

Стоманата е много силна сплав на желязо и други елементи като въглерод. Това е най-често използваният материал в строителството, машиностроенето и други индустрии. И дори да нямате нищо общо с тях, все пак използвате стомана всеки път, когато режете продукти с нож (освен ако, разбира се, не е керамичен).

6. Титан

Титанът е почти синоним на сила. Той има впечатляваща специфична якост (30-35 км), която е почти два пъти по-висока от сходната характеристика на легираните стомани.

Като огнеупорен метал, титанът е силно устойчив на топлина и абразия, следователно е една от най-популярните сплави. Например, той може да бъде легиран с желязо и въглерод.

Ако имате нужда от много солидна и в същото време много лека конструкция, тогава е по-добре от метал да намерите титан. Това го прави избор номер едно за създаването на различни части в самолетната и ракетната наука и корабостроенето.

5. Рений

Това е много рядък и скъп метал, който, въпреки че се среща в природата в чистата му форма, обикновено идва с "примес" на примес молибденит.

Ако костюмът на Iron Man беше направен от рений, той можеше да издържа на температури от 2000 ° C без загуба на здравина. Какво би станало със самия Iron Man вътре в костюма след подобно "огнено шоу", ние ще мълчим.

Русия е третата страна в света по природни резерви от рений. Този метал се използва в нефтохимическата промишленост, електрониката и електротехниката, както и за създаване на самолетни двигатели и ракети.

4. Chrome

Според скалата на Mohs, която измерва устойчивостта на химическите елементи към драскотини, хромът е в първата петица, на второ място само от бор, диамант и волфрам.

Хромът е ценен за високата си устойчивост на корозия и твърдост. По-лесно е да се борави с металите от групата на платината, освен това е по-разпространен, следователно хромът е популярен елемент, използван в сплави като неръждаема стомана.

И един от най-силните метали на Земята се използва за създаване на хранителни добавки. Разбира се, няма да приемате чист хром вътре, а неговото хранително съединение с други вещества (например хром пиколинат).

3. Иридий

Подобно на своя „брат“ осмий, иридиумът принадлежи към металите от групата на платината, а на външен вид прилича на платина. Той е много твърд и огнеупорен. За да стопите иридий, ще трябва да направите огън с температури над 2000 ° C.

Иридий се счита за един от най-тежките метали на Земята, както и за един от най-устойчивите на корозия елементи.

2. Осмиум

Този „жилав орех“ в света на металите принадлежи към групата на платината и има висока плътност. Всъщност това е най-плътният природен елемент на Земята (22,61 g / cm3). По същата причина осмият не се топи до 3033 ° C.

Когато е легиран с други метали от платиновата група (като иридий, платина и паладий), той може да се използва в много различни области, където са необходими твърдост и издръжливост. Например за създаване на контейнери за съхраняване на ядрени отпадъци.

1. Волфрам

Най-издръжливият метал, който съществува в природата. Този рядък химичен елемент е и най-огнеупорен от металите (3422 ° C).

За първи път е открит под формата на киселина (волфрамов триоксид) през 1781 г. от шведския химик Карл Шееле. Допълнителни изследвания доведоха двама испански учени Хуан Хосе и Фаусто д'Елюджар да открият киселината от минералния волфрам, от който впоследствие изолират волфрам, използвайки въглен.

В допълнение към широкото му използване в лампи с нажежаема жичка, способността на волфрама да работи в екстремни горещини го прави един от най-привлекателните елементи за оръжейната индустрия. По време на Втората световна война този метал играе важна роля в инициирането на икономически и политически отношения между европейските държави.

Волфрамът се използва и за производството на твърди сплави, а в аерокосмическата промишленост - за производството на ракетни дюзи.

Таблица на якост на опън на металите

Сплави срещу метали

Сплавите са комбинации от метали и основната причина за създаването им е получаването на по-траен материал. Най-важната сплав е стоманата, която е комбинация от желязо и въглерод.

Колкото по-висока е здравината на сплавта, толкова по-добре. И обикновената стомана тук не е „шампион“. Особено перспективни са металургичните сплави на базата на ванадиева стомана: няколко компании произвеждат опции с якост на опън до 5205 MPa.

И най-издръжливата и най-твърда от биосъвместими материали в момента е сплав от титан с β-Ti3Au злато.

Гледай видеото: 10 БЕЗУМНЫХ АВТО ИЗОБРЕТЕНИЙ с ALIEXPRESS 2020 (Ноември 2024).