Cel mai puternic metal din lume. Care este cel mai dur metal de pe pământ? Cel mai scump oțel din lume

Când vorbesc despre cele mai puternice metale din lume, îmi amintesc imediat de un cavaler medieval cu o sabie pregătită și în armură din legendarul oțel de Damasc. Acesta este ceea ce mulți consideră pe bună dreptate a fi cel mai dur, mai durabil, rezistent la influențe mecanice sau chimice. Dar oțelul nu este un metal pur, el este format din mai multe componente care au fost prelucrate pentru a modifica proprietățile finale ale produsului finit. În consecință, nu poate fi numită o substanță cu cea mai mare duritate. Ce metal este cel mai puternic de pe planetă?

10 Titan

Titanul se află pe locul 10 în clasamentul nostru al celor mai puternice metale din lume. Este un solid de înaltă rezistență, de culoare argintie, cu densitate scăzută. Titanul este rezistent la temperaturi ridicate, nu se corodează, este rezistent la substanțe chimice și nu se teme de deteriorarea mecanică. Este posibil să se topească titanul numai la temperaturi de peste 3200 de grade și fierbe când este încălzit la o temperatură de 3300 de grade. Domeniul de aplicare al acestui metal este larg și variat - de la industria militară la medicină.

Titanul a fost descoperit de chimiștii englezi și germani în secolul al XVIII-lea și l-au numit în onoarea titanilor - creaturi mitice uriașe cu o putere fără precedent și alte abilități supranaturale.

Multă vreme titanul nu a fost folosit scopuri industriale, deoarece nu au putut ocoli fragilitatea naturală a acestui metal. A fost posibil să-l obțină în formă pură abia în iarna anului 1925

9

Uraniul ocupă locul 9 în Top 10. Lui trăsătură distinctivă este radioactivitate slabă. Uraniul se găsește în natură atât sub formă pură, cât și sub formă element component roci sedimentare. Printre principalele proprietăți ale acestui metal, este necesar să se evidențieze o bună flexibilitate și maleabilitate, ductilitate, ceea ce îi permite să fie utilizat în diverse industrii.

Aliajele de uraniu supuse tratamentului termic se caracterizează prin rezistență ridicată la coroziune; produsele realizate din acestea nu își schimbă forma din cauza schimbărilor de temperatură. De aceea, acest metal a fost folosit pentru fabricarea oțelului pentru scule până la mijlocul anilor 30 ai secolului trecut, dar mai târziu această tehnologie a fost abandonată.

8

Tungsten este pe locul 8 în clasamentul nostru. Acest metal are proprietăți refractare uimitoare, de neegalat. Fierbe la o temperatură incredibil de ridicată - 5900 de grade. Și acest metal dur, gri-argintiu, cu o strălucire caracteristică, nu se teme nici măcar de cele mai agresive substanțe chimice, ia cu ușurință contur în timpul procesului de forjare și se poate întinde în firul cel mai subțire fără a se rupe. Filament de wolfram - fiecare persoană l-a auzit și văzut. Deci acest fir este făcut din wolfram.

CU limba germana Cuvântul „tungsten” se traduce prin „spumă de lup”
Metalul a fost descoperit de chimistul suedez Carl Scheele în 1781

7 Reniu

Acest metal de tranziție alb-argintiu aparține categoriei scumpe, este indispensabil în procesul de fabricație a electronicii și tehnologiei moderne. Reniul a primit titlul de unul dintre cele mai durabile metale din lume datorită durității și densității sale, care nu scad nici măcar sub influența schimbărilor de temperatură. Reniul este refractar și este produs din molibden și minereu de cupru. Acest proces este destul de complex și necesită forță de muncă, ceea ce explică costul ridicat al metalului finit. Pentru a obține 1 kg de ren, sunt necesare 2 mii de tone de minereu, producția finală a acestui metal nu depășește 40 de tone pe an.

Reniul a fost inventat de celebrii chimiști germani Ida și Walter Noddack și l-au numit în onoarea pitorească a râului Rin.

6 Osmiu

Poziția a 6-a în ratingul nostru este acordată osmiului, cel mai puternic metal din lume, aparținând grupului de platine și caracterizat printr-o densitate incredibilă. Prin analogie cu majoritatea metalelor de platină, osmiul este refractar și dur, dar în același timp este fragil; nu se teme de deteriorarea mecanică și expunerea la substanțe agresive.

O trăsătură distinctivă a osmiului este culoarea sa alb-argintiu, cu o nuanță albăstruie abia vizibilă și un miros destul de neplăcut (ceva care amintește de o combinație de usturoi și înălbitor). Acest metal nu se găsește în formă pură în natură, foarte rar poate fi găsit în combinație cu iridiu, și chiar și atunci doar în unele zone din Siberia, Canada, SUA și Africa de Sud. Osmiul este rar, deci este extrem de scump și este folosit doar acolo unde investiția enormă în extracția lui este justificată. Acest metal este folosit în electronică, în industria spațială și chimică și în chirurgie. Este componenta principală în producerea unui medicament rar - cortizonul.

Osmiul este cel mai scump metal din lume. Prețul pentru 1 gram poate ajunge la 200 de mii de dolari.

5

Beriliul are o culoare gri deschis și se caracterizează prin duritate, rezistență la foc, conductivitate termică bună și toxicitate. Metalul este extras din roci și este folosit peste tot stiinta moderna. Este indispensabil în industria aerospațială și aviație, în energia nucleară și în metalurgie.

4

Cromul este cel mai comun dintre cele mai dure metale din lume, produse din

care se găsește cu siguranță în fiecare casă. Este durabil, rezistent la medii agresive, are o culoare albastru moale si o stralucire caracteristica. Cromul este distribuit pe scară largă în natură sub formă de minereu de crom de fier, este folosit în aproape toate industriile și este adăugat la alte metale pentru a le oferi duritate suplimentară, rezistență la coroziune și îmbunătățire. aspect. Piese cromate ale articolelor de interior, corpurilor sanitare și aparate electrocasnice devin un decor excelent pentru fiecare casă.

Punctul de topire al cromului este de 1907 grade, acesta fierbe la o temperatură de 2671 grade. În forma sa pură, cromul este foarte vâscos și vâscos, dar în combinație cu oxigenul devine fragil și extrem de dur.

3

Tantalul este pe locul 3 în clasamentul nostru este demn de o „medalie de bronz”, fiind unul dintre cele mai durabile metale de pe planetă. Tantalul are o culoare argintie cu un luciu caracteristic asemănător plumbului, se caracterizează printr-o duritate crescută și o densitate uimitoare. Alături de refractaritate, rezistență, rezistență la rugină și atac chimic agresiv, acest metal se caracterizează prin ductilitate. Este ușor de prelucrat, ceea ce este foarte apreciat în industria chimică și metalurgie. Metalul este indispensabil în timpul construcției reactoarelor nucleare este elementul principal al aliajelor rezistente la căldură.

2 Ruteniu

Ruteniul este de culoare argintie, caracterizat prin caracteristică unică– prezența fragmentelor de țesut muscular al ființelor vii. Potrivit oamenilor de știință, această compoziție neobișnuită a influențat proprietățile metalului și l-a făcut super-puternic.
Ruteniul nu este doar puternic și dur, este și stabil din punct de vedere chimic, poate forma compuși complecși și joacă rolul unui catalizator. reactii chimice. Proprietățile acestui metal descrise mai sus îl fac indispensabil în fabricarea diferitelor cablaje și contacte, precum și a articolelor din sticlă de laborator. Metalul este, de asemenea, solicitat în bijuterii. În ceea ce privește producția de ruteniu în sine, acesta este aproape în întregime concentrat în Republica Africa de Sud.

Lumea noastră este plină fapte uimitoare, care sunt interesante pentru mulți oameni. Proprietățile diferitelor metale nu fac excepție. Dintre aceste elemente, dintre care există 94 în lume, se numără cele mai ductile și maleabile, precum și cele cu conductivitate electrică ridicată sau cu un coeficient de rezistență ridicat. Acest articol va vorbi despre cele mai dure metale, precum și despre proprietățile lor unice.

Iridiul se află pe primul loc în lista metalelor care se disting prin cea mai mare duritate. A fost deschis în începutul XIX chimist secolului din Anglia Smithson Tennant. Iridiul are următoarele proprietăți fizice:

• are o culoare alb-argintiu;
• punctul său de topire este de 2466 o C;
• punctul de fierbere – 4428 o C;
• rezistență – 5,3·10−8Ohm·m.

Deoarece iridiul este cel mai dur metal de pe planetă, este dificil de prelucrat. Dar este încă folosit în diverse domenii industriale. De exemplu, este folosit pentru a face bile mici care sunt folosite în niște stilouri. Iridiul este folosit pentru a face componente pentru rachete spațiale, unele piese pentru mașini și multe altele.

Foarte puțin iridiu apare în natură. Descoperirile acestui metal sunt un fel de dovadă că meteoriți au căzut în locul unde a fost descoperit. Aceste corpuri cosmice conțin cantități semnificative de metal. Oamenii de știință cred că planeta noastră este și bogată în iridiu, dar depozitele sale sunt mai aproape de miezul Pământului.

A doua pozitie de pe lista noastra este la ruteniu. Descoperirea acestui metal argintiu inert aparține chimistului rus Karl Klaus, care a fost făcută în 1844. Acest element aparține grupului de platină. Este un metal rar. Oamenii de știință au reușit să stabilească că există aproximativ 5 mii de tone de ruteniu pe planetă. Este posibilă extragerea a aproximativ 18 tone de metal pe an.

Datorită cantității sale limitate și costului ridicat, ruteniul este rar folosit în industrie. Se utilizează în următoarele cazuri:

• o cantitate mică este adăugată la titan pentru a îmbunătăți proprietățile de coroziune;
• aliajul său cu platină este folosit pentru a realiza contacte electrice foarte rezistente;
• ruteniul este adesea folosit ca catalizator pentru reacții chimice.

Un metal numit tantal, descoperit în 1802, ocupă locul trei pe lista noastră. A fost descoperit de chimistul suedez A. G. Ekeberg. Multă vreme s-a crezut că tantalul este identic cu niobiul. Dar chimistul german Heinrich Rose a reușit să demonstreze că acestea sunt două element diferit. Omul de știință Werner Bolton din Germania a reușit să izoleze tantalul în forma sa pură în 1922. Acesta este un metal foarte rar. Cele mai mari zăcăminte de minereu de tantal au fost descoperite în Australia de Vest.

Mulțumită dvs proprietăți unice, tantalul este un metal foarte căutat. Este utilizat în diverse domenii:

• în medicină, tantalul este folosit pentru a face sârmă și alte elemente care pot ține țesutul împreună și chiar acționează ca un înlocuitor osos;
• aliajele cu acest metal sunt rezistente la medii agresive, motiv pentru care sunt folosite la fabricarea de echipamente aerospațiale și electronice;
• tantalul este folosit și pentru a crea energie în reactoare nucleare;
• elementul este utilizat pe scară largă în industria chimică.

Cromul este unul dintre cele mai dure metale. A fost descoperit în Rusia în 1763 într-un depozit din Uralii de Nord. Are o culoare alb-albăstruie, deși există cazuri în care este considerat un metal negru. Chrome nu poate fi numit un metal rar. Următoarele țări sunt bogate în depozitele sale:

• Kazahstan;
• Rusia;
• Madagascar;
• Zimbabwe.

Există zăcăminte de crom și în alte țări. Acest metal este utilizat pe scară largă în diferite ramuri ale metalurgiei, științei, ingineriei mecanice și altele.

Poziția a cincea în lista celor mai dure metale revine beriliului. Descoperirea sa îi aparține chimistului Louis Nicolas Vauquelin din Franța, care a fost făcută în 1798. Acest metal are o culoare alb-argintiu. În ciuda durității sale, beriliul este un material fragil, ceea ce îl face foarte dificil de prelucrat. Este folosit pentru a crea difuzoare de înaltă calitate. Este folosit pentru a crea combustibil pentru reacție și materiale refractare. Metalul este utilizat pe scară largă în crearea tehnologiei aerospațiale și a sistemelor laser. De asemenea, este utilizat în energia nucleară și în fabricarea echipamentelor cu raze X.

Lista celor mai dure metale include și osmiul. Este un element aparținând grupului platinei, iar proprietățile sale sunt asemănătoare iridiului. Acest metal refractar este rezistent la medii agresive, are o densitate mare și este dificil de prelucrat. A fost descoperit de omul de știință Smithson Tennant din Anglia în 1803. Acest metal este utilizat pe scară largă în medicină. Din el sunt fabricate elemente ale stimulatoarelor cardiace și este, de asemenea, utilizat pentru a crea valva pulmonară. De asemenea, este utilizat pe scară largă în industria chimică și în scopuri militare.

Reniul metalului argintiu de tranziție ocupă poziția a șaptea pe lista noastră. Presupunerea despre existența acestui element a fost făcută de D.I Mendeleev în 1871, iar chimiștii din Germania au reușit să-l descopere în 1925. La doar 5 ani după aceasta, a fost posibil să se stabilească extracția acestui metal rar, durabil și refractar. La acea vreme se putea obține 120 kg de reniu pe an. Acum, cantitatea producției anuale de metal a crescut la 40 de tone. Este folosit pentru producerea de catalizatori. De asemenea, este folosit pentru a face contacte electrice care se pot auto-curăța.

Tungstenul gri-argintiu nu este doar unul dintre cele mai dure metale, ci conduce și în refractaritate. Se poate topi doar la o temperatură de 3422 o C. Datorită acestei proprietăți, este folosit pentru a crea elemente incandescente. Aliajele realizate din acest element au o rezistență ridicată și sunt adesea folosite în scopuri militare. Tungstenul este, de asemenea, folosit pentru a face instrumente chirurgicale. De asemenea, este folosit pentru a face containere în care sunt depozitate materiale radioactive.

Unul dintre cele mai dure metale este uraniul. A fost descoperit în 1840 de chimistul Peligo. D.I Mendeleev a adus o mare contribuție la studiul proprietăților acestui metal. Proprietățile radioactive ale uraniului au fost descoperite de omul de știință A. A. Becquerel în 1896. Apoi, un chimist din Franța a numit radiația metalică detectată raze Becquerel. Uraniul se găsește adesea în natură. Țările cu cele mai mari zăcăminte de minereu de uraniu sunt Australia, Kazahstan și Rusia.

Ultimul loc în topul celor mai dure zece metale îl revine titanului. Pentru prima dată acest element a fost obținut în formă pură de către chimistul J. Ya Berzelius din Suedia în 1825. Titanul este un metal alb-argintiu ușor, foarte durabil și rezistent la coroziune și la stres mecanic. Aliajele de titan sunt folosite în multe ramuri ale ingineriei mecanice, medicinei și industriei chimice.

Majoritatea elementelor din tabelul periodic aparțin metalelor. Ele diferă prin caracteristici fizice și chimice, dar au proprietăți generale: conductivitate electrică și termică ridicată, plasticitate, temperatură pozitivă. Majoritatea metalelor sunt solide în condiții normale, cu o excepție de la această regulă: mercurul. Cromul este considerat cel mai dur metal.

În 1766, un mineral roșu bogat necunoscut anterior a fost descoperit la una dintre minele de lângă Ekaterinburg. I s-a dat numele de „plumb roșu siberian”. Numele modern pentru aceasta este „crocoit”, PbCrO4. Noul mineral a atras atenția oamenilor de știință. În 1797, chimistul francez Vauquelin, realizând experimente cu acesta, a izolat metal nou, numit mai târziu crom.

Compușii de crom sunt viu colorați într-o varietate de culori. Acesta este motivul pentru care și-a primit numele, deoarece în traducere din greacă „crom” înseamnă „vopsea”.

În forma sa pură, este un metal argintiu-albăstrui. Este o componentă esențială a oțelurilor aliate (inoxidabil), oferindu-le rezistență la coroziune și duritate. Cromul este utilizat pe scară largă în galvanizare, pentru a oferi un strat protector frumos, rezistent la uzură și în prelucrarea pielii. Piesele de rachetă, duzele rezistente la căldură etc. sunt realizate din aliaje pe bază. Majoritatea surselor susțin că cromul este cel mai dur metal existent pe pământ. Duritatea cromului (în funcție de condițiile experimentale) ajunge la 700-800 de unități pe scara Brinell.

Deși cromul este considerat cel mai dur metal de pe pământ, este doar puțin mai scăzut ca duritate față de wolfram și uraniu.

Cum se obține cromul în industrie

Cromul se găsește în multe minerale. Cele mai bogate zăcăminte de minereuri de crom se află în Africa de Sud (Africa de Sud). Există multe minereuri de crom în Kazahstan, Rusia, Zimbabwe, Turcia și în alte țări. Cel mai răspândit este minereul de crom fier Fe (CrO2)2. Din acest mineral se obține cromul prin arderea lui într-un cuptor electric peste un strat de cocs. Reacția se desfășoară după următoarea formulă: Fe (CrO2)2 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO.

Cel mai dur metal din minereul de crom și fier poate fi obținut în alt mod. Pentru a face acest lucru, mineralul este mai întâi fuzionat cu sodă, rezultând formarea de cromat de sodiu Na2CrO4. Apoi, după acidificarea soluției, cromul este transformat în dicromat (Na2Cr2O7). Din dicromat de sodiu, prin calcinare cu cărbune, se obține oxidul principal de crom Cr2O3. Pe etapa finală, după interacțiunea acestui oxid cu aluminiul la temperatură ridicată, se formează crom pur.

Sticlă din metal

Specialiștii de la Institutul de Tehnologie din California au obținut un material unic în proprietățile sale - acesta este cel mai puternic aliaj până în prezent - „sticlă metalică”. Unicitatea noului aliaj este că sticla metalică este realizată din metal, dar are structura internă a sticlei. Astăzi, oamenii de știință își dau seama ce anume conferă aliajului proprietăți atât de neobișnuite și cum pot fi introduse în aliaje fabricate din materiale mai puțin costisitoare.

Structura amorfă a sticlei, spre deosebire de structura cristalină a metalului, nu este protejată de propagarea fisurilor, ceea ce explică fragilitatea sticlei. Același dezavantaj au și ochelarii metalici, care se rup destul de ușor, formând benzi de forfecare care se dezvoltă în crăpături.

Proprietăți ale aliajului

Specialiștii de la Institutul Californian au observat că apariția unui număr mare de benzi de forfecare oferă o rezistență ridicată la dezvoltarea fisurilor, datorită cărora se obține efectul opus: materialul se îndoaie fără să se prăbușească. Tocmai acest material, energia de producere a benzilor de forfecare, este mult mai mică decât energia necesară pentru a le transforma în fisuri, ceea ce au creat. „Prin amestecarea a cinci elemente, ne-am asigurat că, atunci când este răcit, materialul „nu știe” ce structură să adopte și alege una amorfă”, a explicat participantul la studiu R. Ritchie.

Sticlă metalică

Cel mai durabil aliaj - sticlă metalică - constă din paladiu nobil, siliciu, fosfor, germaniu cu un mic adaos de argint (formula: Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2).

Noul aliaj s-a arătat în teste ca o combinație de proprietăți care se exclud reciproc - rezistență și rezistență la un nivel nemaivăzut anterior în niciun alt material. Drept urmare, noua sticlă metalică combină duritatea sticlei cu rezistența la fisurare a metalelor. Mai mult, nivelul de rigiditate și rezistență este la îndemână.

Utilizarea materialului

Pentru metalul structural, cercetările efectuate au împins semnificativ înapoi limitele toleranței la sarcină. Dar, conform previziunilor oamenilor de știință, cel mai durabil aliaj poate să nu fie utilizat pe scară largă, din cauza rarității și a costului ridicat al componentei sale principale, paladiu. Cu toate acestea, dezvoltatorii au raportat posibila utilizare a acestui materialîn implanturi medicale (de exemplu, pentru proteze intramaxilare) și ca piese în industria auto sau aerospațială.

Din copilărie știm că cel mai puternic metal este oțelul. Asociem tot fierul cu el.

Omul de fier, doamna de fier, caracter de oțel. Când pronunțăm aceste fraze, ne referim la o putere incredibilă, putere, duritate.

Multă vreme, oțelul a fost principalul material în producție și armament. Dar oțelul nu este metal. Mai exact, nu este metal în întregime pur. Aceasta este cu carbonul, în care sunt prezenți alți aditivi metalici. Prin utilizarea aditivilor, de ex. schimba proprietățile acestuia. După aceasta, este procesat. Fabricarea oțelului este o întreagă știință.

Cel mai puternic metal se obține prin introducerea aliajelor adecvate în oțel. Acesta ar putea fi crom, care conferă rezistență la căldură, nichel, care face oțelul dur și elastic etc.

În unele zone, oțelul a început să înlocuiască aluminiul. Timpul a trecut, vitezele au crescut. Nici aluminiul nu a suportat-o. A trebuit să apelez la titan.

Da, da, titanul este cel mai puternic metal. Pentru a conferi oțelului caracteristici de rezistență ridicată, titanul a început să i se adauge.

A fost descoperit în secolul al XVIII-lea. Din cauza fragilității sale, a fost imposibil de utilizat. De-a lungul timpului, obținând titan pur, inginerii și designerii au devenit interesați de rezistența sa specifică ridicată, densitatea scăzută, rezistența la coroziune și temperaturile ridicate. Forța sa fizică depășește de mai multe ori rezistența fierului.

Inginerii au început să adauge titan în oțel. Rezultatul este cel mai durabil metal, care a găsit aplicație în medii cu temperaturi ultra-înalte. În acel moment, niciun alt aliaj nu le putea rezista.

Dacă vă imaginați un avion zburând de trei ori mai repede decât vă puteți imagina cum se încălzește metalul de acoperire. Tablă Pielea aeronavei în astfel de condiții se încălzește până la +3000C.

Astăzi, titanul este folosit nelimitat în toate domeniile de producție. Acestea sunt medicamente, producția de avioane, producția de nave.

Este clar că titanul va trebui să se miște în viitorul apropiat.

Oamenii de știință din SUA, în laboratoarele Universității din Texas din Austin, au descoperit cel mai subțire și mai durabil material de pe Pământ. L-au numit grafen.

Imaginează-ți o placă a cărei grosime este egală cu grosimea unui atom. Dar o astfel de placă este mai puternică decât diamantul și transmite de o sută de ori mai bine curent electric decât cipurile de calculator făcute din siliciu.

Grafenul este un material cu proprietăți dăunătoare. În curând va părăsi laboratorul și, pe bună dreptate, își va lua locul printre cele mai durabile materiale din Univers.

Este chiar imposibil de imaginat că câteva grame de grafen ar fi suficiente pentru a acoperi un teren de fotbal. Acesta este metal. Conductele realizate dintr-un astfel de material pot fi așezate manual fără a utiliza mecanisme de ridicare și transport.

Grafenul, ca și diamantul, este cel mai pur carbon. Flexibilitatea sa este uimitoare. Acest material se îndoaie ușor, se pliază perfect și se rulează perfect.

Producătorii au început deja să-l privească mai atent ecrane tactile, panouri solare, telefoane mobile și, în sfârșit, cipuri de computer super-rapide.