Cel mai dur metal din lume: nume și alte proprietăți. Cel mai durabil metal. Metale de înaltă rezistență Cel mai puternic metal din lume

multi indragostiti fapte interesante Mă întreb care metal este cel mai dur? Și nu va fi ușor să răspunzi direct la această întrebare. Desigur, orice profesor de chimie va spune cu ușurință corect, fără măcar să se gândească. Dar printre cetățenii obișnuiți care au studiat ultima dată chimia la școală, nu mulți vor putea da răspunsul corect și rapid. Acest lucru se datorează faptului că încă din copilărie toată lumea a fost obișnuită să facă diverse jucării din sârmă și și-a amintit bine că cuprul și aluminiul sunt moi și se îndoaie bine, dar oțelul, dimpotrivă, nu este atât de ușor să dea forma dorită. O persoană se ocupă cel mai des cu cele trei metale numite, așa că nici măcar nu ia în considerare pe ceilalți candidați. Dar oțelul nu este cu siguranță cel mai dur metal din lume. Pentru a fi corect, merită remarcat faptul că acesta nu este deloc un metal în sensul chimic, ci un compus de fier și carbon.

Ce este titanul?

Cel mai dur metal este titanul. Titanul pur a fost obținut pentru prima dată în 1925. Această descoperire a creat senzație în cercurile științifice. Industriașii au atras imediat atenția asupra noului material și au apreciat beneficiile utilizării acestuia. De versiunea oficială, cel mai dur metal de pe Pământ și-a primit numele în onoarea indestructibililor titani, care, conform mitologiei antice grecești, au fost fondatorii lumii.

Potrivit oamenilor de știință, rezervele mondiale totale de titan astăzi sunt de aproximativ 730 de milioane de tone. La ritmul actual de extracție a materiilor prime fosile, vor fi suficiente pentru încă 150 de ani. Titanul ocupă locul 10 în rezervele naturale dintre toate metalele cunoscute. Cel mai mare producător de titan din lume este firma ruseasca„VSMPO-Avisma”, care satisface până la 35% din nevoile lumii. Firma este logodită ciclu complet prelucrarea de la exploatarea minereului până la fabricarea diverselor produse. Ocupă aproximativ 90% piata ruseasca pentru producția de titan. Aproximativ 70% produse finite merge la export.

Titanul este un metal ușor, de culoare argintie, cu un punct de topire de 1670 de grade Celsius. Prezintă activitate chimică ridicată numai atunci când este încălzit în condiții normale, nu reacționează cu majoritatea elementelor și compușilor chimici. Nu se găsește în natură în forma sa pură. Frecvent sub formă de minereuri de rutil (dioxid de titan) și ilmenit (o substanță complexă constând din dioxid de titan și oxid feros). Titanul pur este izolat prin sinterizarea minereului cu clor și apoi înlocuirea metalului mai activ (de obicei magneziu) din tetraclorura rezultată.

Aplicații industriale ale titanului

Cel mai dur metal are o gamă destul de largă de aplicații în multe industrii. Atomii aranjați amorf furnizează titan cel mai înalt nivel rezistență la tracțiune și la torsiune, rezistență bună la impact, proprietăți magnetice ridicate. Metalul este folosit pentru a face carcase transportul aerianși rachete. Face față bine sarcinilor enorme pe care le întâmpină mașinile la înălțimi mari. Titanul este, de asemenea, folosit în producția de carene pentru submarine, deoarece poate rezista hipertensiune arterială la adâncimi mari.

În industria medicală, metalul este folosit la fabricarea protezelor dentare și a implanturilor dentare, precum și a instrumentelor chirurgicale. Elementul este adăugat ca aditiv de aliere la unele clase de oțel, ceea ce le conferă rezistență sporită și rezistență la coroziune. Titanul este foarte potrivit pentru turnare, deoarece produce suprafețe perfect netede. De asemenea, este făcută din bijuterii si obiecte decorative. Compușii de titan sunt, de asemenea, utilizați în mod activ. Dioxidul este folosit pentru a face vopsele, văruire și este adăugat în hârtie și plastic.

Sărurile organice de titan sunt folosite ca catalizator de întărire în producția de vopsele și lacuri. Diverse unelte și accesorii pentru prelucrarea și găurirea altor metale sunt fabricate din carbură de titan. În inginerie de precizie, aluminura de titan este utilizată pentru a produce elemente rezistente la uzură care au o marjă de siguranță ridicată.

Cel mai dur aliaj metalic a fost obținut de oamenii de știință americani în 2011. Compoziția sa includea paladiu, siliciu, fosfor, germaniu și argint. Material nou a fost numită „sticlă metalică”. Combină duritatea sticlei și plasticitatea metalului. Acesta din urmă previne răspândirea fisurilor, așa cum se întâmplă cu sticla standard. Desigur, în producție largă materialul nu a fost lansat, deoarece componentele sale, în special paladiul, sunt metale rare și sunt foarte scumpe.

ÎN în acest moment Eforturile oamenilor de știință vizează găsirea de componente alternative care să păstreze proprietățile obținute, dar să reducă semnificativ costul de producție. Cu toate acestea, unele piese pentru industria aerospațială sunt deja produse din aliajul rezultat. Dacă elementele alternative pot fi introduse în structură și materialul devine larg răspândit, atunci este foarte posibil ca acesta să devină unul dintre cele mai populare aliaje ale viitorului.

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 puternic metal, care și-a găsit aplicație în medii cu extreme temperaturi ridicate. 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.

Producători de ecrane tactile, panouri solare, telefoane mobileși, în sfârșit, cipuri de computer super-rapide.

Când este menționat cuvântul „metal”, toată lumea își imaginează probabil o foaie de fier tare, durabilă și foarte puternică, care nu poate fi pur și simplu îndoită sau spartă. Cu toate acestea, metalele sunt foarte diferite. Și dacă vă întrebați care metal este cel mai puternic din lume, atunci vă vom oferi un răspuns de încredere și vă vom spune despre un astfel de metal. Este un material alb-argintiu numit „titan”.

Deschis de cine și când?

Doi oameni de știință au lucrat la descoperirea acestui metal deodată - englezul W. Gregory și germanul M. Klaptor. Aceștia au descoperit acest element la sfârșitul secolului al XVIII-lea, dar cu un interval de șase ani. Titanul a apărut la douăzeci și secunde în tabelul periodic număr de serie imediat după descoperirea metalului de către oamenii de știință. Cu toate acestea, datorită fragilității sale ridicate, titanul nu a fost folosit mult timp. Și în 1925 Fizicienii olandezi au făcut o adevărată descoperire, izolând cel mai pur titan, care combină multe avantaje. Metalul s-a remarcat prin fabricabilitatea sa ridicată, rezistența specifică excelentă, rezistența la coroziune și rezistența incredibilă atunci când este expus la temperaturi ridicate.

Principalele caracteristici ale titanului

Cel mai puternic metal din lume, creat de oamenii de știință în 1925, este incredibil de ductil, ceea ce face posibilă crearea de foi, tije, bandă, țevi, sârmă și folie din el. În ceea ce privește duritatea, titanul este de patru ori mai dur decât fierul și cuprul și, de asemenea, în acest parametru, titanul este de douăsprezece ori mai puternic decât aluminiul. Produsele din titan își păstrează rezistența chiar și atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate. Piesele din titan pot servi mult timp sub influența sarcinilor ultra-înalte.

De asemenea, cel mai puternic metal de pe Pământ are caracteristici anticorozive excelente. De exemplu, o placă de titan plasată în apă de mare nu a fost expusă la rugină timp de zece ani. Inginerii electrici și electronici radio au un interes sporit pentru acest metal - și totul pentru că cel mai puternic metal din lume are o rezistență electrică semnificativă și se distinge prin proprietăți nemagnetice.

De ce acest metal este numit „titan”?

Există două versiuni ale originii numelui său. Potrivit unuia dintre ei, se crede că metalul alb-argintiu a fost numit după regina zânelor Titania, care este cunoscută din mitologia germană. Și totul pentru că materialul, pe lângă rezistența sa ridicată, este și incredibil de ușor. Potrivit unei alte versiuni, metalul este numit după copiii puternici ai zeiței Gaia - Titanii. Este greu de judecat care dintre aceste versiuni este mai plauzibilă, dar se poate observa că fiecare dintre ele este remarcabilă și are un loc unde să fie.

Aplicarea titanului

Utilizarea metalului argintiu este destul de răspândită. Este folosit în industria militară (construcție de rachete, armuri pentru aeronave, carene pentru submarine etc.), medicina (protetica), industria auto, industria agricola, productie telefoane mobileși producția de bijuterii.

Chiar mai ușor și mai durabil

Destul de recent, oamenii de știință din California au spus lumii că au descoperit cel mai ușor și mai puternic metal. Acesta este un metal lichid care este creat dintr-un amestec de oxid de grafen și carbon liofilizat. Metalul lichid a primit deja note mari de la experți și s-a impus ca un material ideal de turnare și inoxidabil.

Noul metal este atât de ușor încât petalele de flori îl pot ține cu ușurință. După cum știți, grafenul se distinge nu numai prin ușurință și rezistență ridicată, ci și prin flexibilitatea sa excelentă. Prin urmare, oamenii de știință de astăzi sunt implicați în dezvoltări în direcția creării de materiale ultra-ușoare și, probabil, în viitorul apropiat vor apărea și mai multe materiale unice în fața umanității.

Metalele însoțesc omenirea aproape toată viața ei conștientă. Acest lucru a început, desigur, cu cuprul, deoarece este cel mai accesibil materialului de prelucrare și disponibil în natură.

Evoluția i-a ajutat pe oameni să se dezvolte semnificativ din punct de vedere tehnic și în timp au început să inventeze aliaje care au devenit din ce în ce mai puternice. În vremea noastră, experimentele continuă, iar noi aliaje durabile apar în fiecare an. Să luăm în considerare cele mai bune dintre ele.

Titan

Titanul este un material de înaltă rezistență care este foarte solicitat în multe industrii. Cea mai comună aplicație este aviația. Acest lucru se datorează combinației reușite de masă scăzută și rezistență ridicată. De asemenea, proprietățile titanului sunt rezistența specifică ridicată, rezistența la influențe fizice, temperaturi și coroziune.

Uranus

Unul dintre cele mai durabile elemente. ÎN conditii naturale este un metal slab radioactiv. Poate fi găsit în stare liberă, este foarte greu și este larg răspândit peste tot datorită proprietăților sale paramagnetice. Uraniul este flexibil, are maleabilitate ridicată și ductilitate relativă.

Tungsten

Cel mai refractar metal cunoscut în prezent. Are o culoare gri-argintiu și este un așa-numit element de tranziție. Proprietățile wolframului îi permit să reziste la atacuri chimice și să fie falsificabil. Cel mai cunoscut domeniu de aplicare este folosit în lămpile cu incandescență.

reniu

Metal alb-argintiu. Poate fi găsit în natură în forma sa pură, dar există și materie primă de molibden în care se găsește și. Trăsătură distinctivă Refractarie la reniu. Aparține metalelor scumpe, așa că costul său este, de asemenea, în afara topurilor. Domeniul principal de aplicare este electronica.

Osmiu

Osmiul este un metal alb-argintiu care are o ușoară nuanță albastră. Aparține grupului de platină și are o similitudine neobișnuit de puternică cu iridiul în proprietăți precum refractaritatea, duritatea și fragilitatea.

Beriliu

Acest metal este un element care are o nuanță gri deschis și este foarte toxic. Având astfel de proprietăți neobișnuite, materialul și-a găsit o largă aplicație în domeniul energie nuclearăși tehnologie laser. Rezistența ridicată a beriliului îi permite să fie utilizat la fabricarea aliajelor de aliaj.

Crom

Nuanța alb-albăstruie face cromul să iasă în evidență din mulțime. Este rezistent la alcalii și acizi. În natură poate fi găsit în forma sa pură. Chrome este adesea folosit pentru a crea diferite aliaje, care mai târziu își găsesc aplicație în domeniul medicinei și al echipamentelor chimice.

Este de remarcat faptul că ferocromul este un aliaj de crom și fier. Este folosit la fabricarea sculelor de tăiere a metalelor.

Tantal

Este un metal argintiu cu duritate și densitate ridicate. O nuanță de plumb pe metal se formează datorită apariției unei pelicule de oxid pe suprafață. Metalul se pretează bine la prelucrare.

Astăzi, tantalul este folosit cu succes în construcția de reactoare nucleare și în producția metalurgică.

Ruteniu

Un metal argintiu care aparține grupului platinei. Are o compoziție neobișnuită: conține țesut muscular al organismelor vii. Un alt fapt distinctiv este că ruteniul este folosit ca catalizator pentru multe reacții chimice.

Iridiu

Acest metal ocupă primul loc în ratingul nostru. Are o culoare alb argintiu. Iridiul aparține și grupului platinei și are cea mai mare duritate dintre metalele de mai sus. ÎN lumea modernă este folosit foarte des. Se adaugă în principal altor metale pentru a le îmbunătăți rezistența la mediile acide. Metalul în sine este foarte scump, deoarece este foarte slab distribuit în natură.

Citeste si:

S-ar putea să vă placă și

Metalele includ substanțe care au proprietăți specifice caracteristice acestora. În acest caz, sunt luate în considerare ductilitatea și maleabilitatea ridicate, precum și conductivitatea electrică și o serie de alți parametri. Care dintre ele este cel mai puternic metal poate fi aflat din datele de mai jos.

Despre metale în natură

Cuvântul „metal” a venit în rusă din germană. Din secolul al XVI-lea a fost găsit în cărți, deși destul de rar. Mai târziu, în epoca lui Petru I, a început să fie folosit mai des, iar apoi cuvântul a avut sensul general de „minereu, mineral, metal”. Și numai în perioada activității lui M.V. Lomonosov aceste concepte au fost diferențiate.

În natură, metalele se găsesc destul de rar în forma lor pură. Practic, fac parte din diverse minereuri și formează, de asemenea, diverși compuși, cum ar fi sulfuri, oxizi, carbonați și altele. Pentru a obține metale pure, iar acest lucru este foarte important pentru utilizarea lor viitoare, acestea trebuie izolate și apoi purificate. Dacă este necesar, metalele sunt aliate - se adaugă impurități speciale pentru a le schimba proprietățile. În prezent, există o împărțire în minereuri de metale feroase, care includ fier și minereuri neferoase. Metalele prețioase sau nobile includ aurul, platina și argintul.

Există metale chiar și în corpul uman. Calciu, sodiu, magneziu, cupru, fier - aceasta este o listă a acestor substanțe care se găsesc în cele mai mari cantități.

În funcție de utilizarea lor ulterioară, metalele sunt împărțite în grupuri:

1. Materiale de construcție. Sunt utilizate atât metalele în sine, cât și aliajele lor cu proprietăți semnificativ îmbunătățite. În acest caz, se apreciază rezistența, impermeabilitatea la lichide și gaze și omogenitatea.
2. Materiale pentru scule, cel mai adesea referindu-se la partea de lucru. Potrivit pentru asta oteluri pentru sculeși aliaje dure.
3. Materiale electrice. Astfel de metale sunt folosite ca buni conductori de electricitate. Cele mai comune dintre ele sunt cuprul și aluminiul. De asemenea, sunt folosite ca materiale cu rezistență ridicată - nicrom și altele.

Cel mai puternic dintre metale

Rezistența metalelor este capacitatea lor de a rezista distrugerii sub influența tensiunilor interne, care pot apărea atunci când forțele externe influențează aceste materiale. Aceasta este, de asemenea, proprietatea unei structuri de a-și menține caracteristicile pentru un anumit timp.

Multe aliaje sunt destul de puternice și rezistente nu numai la influențe fizice, ci și chimice, nu sunt metale pure. Există metale care pot fi numite cele mai durabile. Titanul, care se topește la o temperatură de peste 1.941 K (1660±20 °C), uraniul, care este un metal radioactiv, wolfram refractar, care fierbe la o temperatură de cel puțin 5.828 K (5555 °C). Și, de asemenea, altele care au proprietăți unice și sunt necesare în procesul de fabricare a pieselor, sculelor și obiectelor conform celor mai tehnologii moderne. Cele mai durabile cinci dintre ele includ metale ale căror proprietăți sunt deja cunoscute; diverse industrii economiei naționale și sunt utilizate în experimente și dezvoltări științifice.

Se găsește în minereurile de molibden și materii prime de cupru. Are duritate și densitate ridicată. Foarte refractar. Rezistența sa nu poate fi redusă nici măcar sub influența schimbărilor critice de temperatură. Utilizat pe scară largă în multe dispozitive electronice și mijloace tehnice.

Un metal de pământ rar cu o nuanță gri-argintie și formațiuni cristaline strălucitoare atunci când sunt sparte. Interesant, cristalele de beriliu au gust oarecum dulce, motiv pentru care a fost numit inițial „gluciniu”, care înseamnă „dulce”. Datorită acestui metal a apărut tehnologie nouă, care este folosit la sinteza pietrelor artificiale - smaralde, acvamarine, pentru nevoile industriei de bijuterii. Beriliul a fost descoperit în timpul studierii proprietăților berilului - piatră semiprețioasă. În 1828, omul de știință german F. Wöller a obținut beriliu metalic. Nu interacționează cu radiațiile cu raze X, prin urmare, este utilizat în mod activ pentru a crea dispozitive speciale. În plus, aliajele de beriliu sunt folosite la fabricarea reflectoarelor de neutroni și a moderatoarelor pentru instalare în reactor nuclear. Proprietățile sale rezistente la foc și anticorozive, conductivitatea termică ridicată îl fac un element indispensabil pentru crearea aliajelor utilizate în construcția de aeronave și industria aerospațială.

Acest metal a fost descoperit în Uralul Mijlociu. M.V. a scris despre el. Lomonosov în lucrarea sa „Primele fundații ale metalurgiei” în 1763. Este foarte răspândită, cele mai faimoase și extinse zăcăminte ale sale sunt situate în Africa de Sud, Kazahstan și Rusia (Urali). Conținutul acestui metal în minereuri variază foarte mult. Culoarea sa este albastru deschis, cu o nuanță. În forma sa pură este foarte dur și poate fi procesat destul de bine. Acesta servește ca o componentă importantă pentru crearea oțelurilor aliate, în special a oțelurilor inoxidabile, utilizate în industria galvanoplastică și aerospațială. Aliajul său cu fier, ferocrom, este necesar pentru producția de scule de tăiere a metalelor.

Acest metal este considerat valoros, deoarece proprietățile sale sunt doar puțin mai mici decât cele ale metalelor nobile. Are rezistență puternică la diferiți acizi și nu este susceptibil la coroziune. Tantalul este utilizat în diferite modele și compuși, pentru fabricarea de produse de forme complexe și ca bază pentru producerea de acizi acetic și fosforic. Metalul este folosit în medicină deoarece poate fi combinat cu țesutul uman. Industria rachetelor are nevoie de aliajul rezistent la căldură de tantal și wolfram, deoarece poate rezista la temperaturi de 2.500 °C. Condensatoarele de tantal sunt instalate pe dispozitivele radar și utilizate în sisteme electronice ca transmițători.

Iridiul este considerat unul dintre cele mai puternice metale din lume. Metalul este de culoare argintie și foarte dur. Este clasificat ca un metal din grupa platinei. Este dificil de prelucrat și, în plus, refractar. Iridiul practic nu interacționează cu substanțele caustice. Este folosit în multe industrii. Inclusiv în bijuterii, medicale și industriile chimice. Îmbunătățește semnificativ rezistența compușilor de tungsten, crom și titan la mediile acide. Iridiul pur nu este toxic, dar compușii săi individuali pot fi.

În ciuda faptului că multe metale au caracteristici decente, este destul de dificil de a identifica exact care este cel mai puternic metal din lume. Pentru a face acest lucru, studiați toți parametrii lor, în conformitate cu diverse sisteme analitice. Dar în prezent, toți oamenii de știință susțin că iridiul ocupă cu încredere primul loc în ceea ce privește puterea.