Vai varat iedomāties, kas būtu noticis, ja mūsu senči nebūtu atklājuši tādus svarīgus metālus kā sudrabs, zelts, varš un dzelzs? Mēs, iespējams, joprojām dzīvotu būdiņās, par galveno instrumentu izmantojot akmeni. Tieši metāla stiprajam spēkam bija liela nozīme mūsu pagātnes veidošanā un tagad tas darbojas kā pamats, uz kura mēs veidojam nākotni.

Daži no tiem ir ļoti mīksti un burtiski kūst jūsu rokās, tāpat kā visaktīvākais metāls pasaulē. Citi ir tik grūti, ka tos nevar saliekt, saskrāpēt vai salauzt, neizmantojot īpašu aprīkojumu.

Un, ja jūs interesē, kuri metāli ir cietākie un izturīgākie pasaulē, mēs atbildēsim uz šo jautājumu, ņemot vērā dažādas materiālu relatīvās cietības aplēses (Moha skala, Brinela metode), kā arī tādus parametrus kā:

• Younga modulis: ņem vērā spriedzes stāvoklī esoša elementa elastību, tas ir, objekta spēju pretoties elastīgai deformācijai.
• Ražas stiprība: nosaka materiāla maksimālo stiepes izturību, pēc kuras tas sāk rīkoties kaļamā veidā.
• Stiepes izturība: galīgais stiepes spriegums, pēc kura materiāls sāk sadalīties.

10. Tantala

Šim metālam vienlaikus ir trīs priekšrocības: tas ir izturīgs, blīvs un ļoti izturīgs pret koroziju. Turklāt šis elements pieder ugunsizturīgo metālu, piemēram, volframa, grupai. Lai izkausētu tantālu, jums būs jādedzina uguns 3 017 ° C temperatūrā.

Tantālu galvenokārt izmanto elektronikas nozarē, lai ražotu izturīgus, lieljaudas kondensatorus telefoniem, mājas datoriem, kamerām un pat elektroniskām ierīcēm automašīnās.

9. Berilijs

Bet labāk nav vērsties pie šī metāla skaista cilvēka bez aizsardzības līdzekļiem. Tā kā berilijs ir ļoti toksisks, tam ir kancerogēna un alerģiska iedarbība. Ja jūs ieelpojat gaisu, kas satur putekļus vai berilija tvaikus, rodas beriliozes slimība, kas ietekmē plaušas.

Tomēr berilijs ir ne tikai kaitīgs, bet arī labs. Piemēram, tēraudam pievienojiet tikai 0,5% berilija un iegūstiet atsperes, kas būs izturīgas pat tad, ja tās sakarsē. Viņi iztur miljardiem slodzes ciklu.

Berilijs tiek izmantots aviācijas un kosmosa rūpniecībā, lai izveidotu termiskos ekrānus un vadības sistēmas, lai izveidotu ugunsizturīgus materiālus. Un pat Lielā hadronu sadursmes vakuuma caurule ir izgatavota no berilija.

8. Urāns

Šī dabiskā radioaktīvā viela ir ļoti izplatīta zemes garozā, bet koncentrējas noteiktos cietos iežu veidojumos.

Vienam no cietākajiem metāliem pasaulē ir divi komerciāli nozīmīgi pielietojumi - kodolieroči un kodolreaktori. Tādējādi urāna rūpniecības galaprodukti ir bumbas un radioaktīvie atkritumi.

7. Dzelzs un tērauds

Dzelzs kā tīra viela salīdzinājumā ar citiem reitinga dalībniekiem nav tik cieta. Bet, tā kā ieguves izmaksas ir minimālas, to bieži apvieno ar citiem tērauda ražošanas elementiem.

Tērauds ir ļoti spēcīgs dzelzs un citu elementu, piemēram, oglekļa, sakausējums. Tas ir būvniecībā, inženierzinātnēs un citās nozarēs visbiežāk izmantotais materiāls. Un pat ja jums ar tiem nav nekā kopīga, jūs joprojām izmantojat tēraudu katru reizi, kad sagriežat produktus ar nazi (ja vien, protams, tas nav keramikas).

6. Titāns

Titāns ir gandrīz spēka sinonīms. Tam ir iespaidīgs īpatnējais stiprums (30-35 km), kas ir gandrīz divreiz lielāks nekā līdzīgais leģēto tēraudu raksturojums.

Tā kā titāns ir ugunsizturīgs metāls, tas ir ļoti izturīgs pret karstumu un nodilumu, tāpēc tas ir viens no populārākajiem sakausējumiem. Piemēram, to var sakausēt ar dzelzi un oglekli.

Ja jums ir nepieciešama ļoti cieta un tajā pašā laikā ļoti viegla konstrukcija, tad titānu ir labāk atrast nekā metālu. Tas viņu padara par izvēli numur viens, veidojot dažādas detaļas lidmašīnu un raķešu zinātnē un kuģu būvē.

5. Renijs

Šis ir ļoti reti sastopams un dārgs metāls, kurš, kaut arī dabā ir sastopams tīrā veidā, parasti nāk ar molibdenīta piemaisījuma “piejaukumu”.

Ja Dzelzs vīra kostīms būtu izgatavots no rēnija, tas varētu izturēt 2000 ° C temperatūru, nezaudējot izturību. Kas notiktu ar pašu Iron Man uzvalka iekšpusē pēc šādas "uguns šova", mēs klusēsim.

Renija dabisko rezervju ziņā Krievija ir trešā valsts pasaulē. Šo metālu izmanto naftas ķīmijas rūpniecībā, elektronikā un elektrotehnikā, kā arī lidmašīnu dzinēju un raķešu radīšanai.

4. Chrome

Pēc Moha skalas, kas mēra ķīmisko elementu izturību pret skrāpējumiem, hroms ir pirmajā pieciniekā, otrajā vietā ir tikai bors, dimants un volframs.

Chrome tiek novērtēts ar augsto izturību pret koroziju un cietību. Tas ir vieglāk apstrādājams nekā platīna grupas metāli, turklāt tas ir biežāk sastopams, tāpēc hroms ir populārs elements, ko izmanto sakausējumos, piemēram, nerūsējošā tērauda.

Un viens no spēcīgākajiem metāliem uz Zemes tiek izmantots, lai izveidotu uztura bagātinātājus. Protams, jūs iekšā neņemsit tīru hromu, bet tā pārtikas savienojumu ar citām vielām (piemēram, hroma pikolinātu).

3. Iridijs

Tāpat kā tā "brālis" osmijs, iridijs pieder pie platīna grupas metāliem un pēc izskata atgādina platīnu. Tas ir ļoti grūti un ugunsizturīgi. Lai izkausētu irīdiju, jums būs jāizgatavo ugunskurs ar temperatūru virs 2000 ° C.

Irīdijs tiek uzskatīts par vienu no smagākajiem metāliem uz Zemes, kā arī par vienu no visizturīgākajiem elementiem.

2. Osmijs

Šis "cietais rieksts" metālu pasaulē pieder platīna grupai un tam ir augsts blīvums. Faktiski tas ir blīvākais dabīgais elements uz Zemes (22,61 g / cm3). Tā paša iemesla dēļ osmijs neizkausē līdz 3033 ° C.

Kad to sakausē ar citiem platīna grupas metāliem (piemēram, iridiju, platīnu un pallādiju), to var izmantot daudzās dažādās vietās, kur nepieciešama cietība un izturība. Piemēram, lai izveidotu konteinerus kodolatkritumu glabāšanai.

1. Volframs

Visizturīgākais metāls, kas pastāv dabā. Šis retais ķīmiskais elements ir arī visizturīgākais no metāliem (3422 ° C).

Pirmo reizi to skābes (volframa trioksīda) veidā atklāja 1781. gadā zviedru ķīmiķis Kārlis Šēdele. Turpmāko pētījumu rezultātā divi spāņu zinātnieki Huans Hosē un Fausto d’Eljujars atklāja skābi no minerālā volframa, no kura viņi vēlāk, izmantojot kokogles, izolēja volframu.

Papildus tam, ka volframa plaši izmanto kvēlspuldzēs, tā spēja darboties ārkārtīgā karstumā padara to par vienu no pievilcīgākajiem elementiem ieroču rūpniecībā. Otrā pasaules kara laikā šim metālam bija nozīmīga loma, uzsākot ekonomiskās un politiskās attiecības starp Eiropas valstīm.

Volframu izmanto arī cieto sakausējumu ražošanai, bet aviācijas un kosmosa rūpniecībā - raķešu sprauslu ražošanai.

Metālu stiepes izturības tabula

Sakausējumi pret metāliem

Sakausējumi ir metālu kombinācijas, un to veidošanas galvenais iemesls ir izturīgāka materiāla iegūšana. Vissvarīgākais sakausējums ir tērauds, kas ir dzelzs un oglekļa kombinācija.

Jo augstāka ir sakausējuma izturība, jo labāk. Un parasts tērauds šeit nav "čempions". Īpaši daudzsološi ir metalurģijas sakausējumi, kuru pamatā ir vanādija tērauds: vairāki uzņēmumi ražo iespējas ar stiepes izturību līdz 5205 MPa.

Un šobrīd visizturīgākais un vissmagāk no bioloģiski saderīgajiem materiāliem ir titāna sakausējums ar β-Ti3Au zeltu.

Skatīties video: Skyforger - Nekas Nav Aizmirsts (Maijs 2025).