Najtvrđi metal - kakav je? Kako se zove najjači metal na svijetu? karakteristike metala.

Metali su tvari koje imaju specifična, za njih karakteristična svojstva. Istodobno se uzima u obzir visoka duktilnost i duktilnost, kao i električna vodljivost i niz drugih parametara. Koji je najizdržljiviji metal, saznajte iz podataka u nastavku.

O metalima u prirodi

Na ruskom je riječ "metal" došla iz njemačkog. Od 16. stoljeća nalazi se u knjigama, iako prilično rijetko. Kasnije, u doba Petra I., počeli su je koristiti češće, štoviše, tada je riječ imala generalizirajuće značenje "ruda, mineral, metal". I samo tijekom razdoblja djelovanja M.V. Lomonosov, ti su koncepti bili razgraničeni.

U prirodi su metali rijetki u svom čistom obliku. U osnovi, oni su dio raznih ruda, a također tvore sve vrste spojeva, kao što su sulfidi, oksidi, karbonati i drugi. Da bi se dobili čisti metali, a to je vrlo važno za njihovu daljnju upotrebu, potrebno ih je izolirati i potom pročistiti. Po potrebi se legiraju metali - dodaju se posebne nečistoće kako bi se promijenila njihova svojstva. Trenutno postoji podjela na rude željeznih metala, koje uključuju željezo, i rude obojenih metala. Plemeniti ili plemeniti metali uključuju zlato, platinu i srebro.

Metali su čak i u ljudskom tijelu. Kalcij, natrij, magnezij, bakar, željezo - ovo je popis tih tvari koje se nalaze u najvećoj količini.

Ovisno o daljnjoj primjeni, metali se dijele u skupine:

1. Građevinski materijali. Koriste se i sami metali i njihove znatno poboljšane legure. U ovom slučaju se vrednuju čvrstoća, nepropusnost za tekućine i plinove, ujednačenost.
2. Materijali za alate, najčešće se odnose na radni dio. Za to su prikladni alatni čelici i tvrde legure.
3. Električni materijali. Takvi metali se koriste kao dobri vodiči električne energije. Najčešći od njih su bakar i aluminij. I također se koriste kao materijali s visokom otpornošću - nihrom i drugi.

Najjači od metala

Čvrstoća metala je njihova sposobnost otpornosti na lom pod djelovanjem unutarnjih naprezanja do kojih može doći kada na te materijale djeluju vanjske sile. Također je svojstvo strukture da zadrži svoje karakteristike određeno vrijeme.

Mnoge legure su prilično jake i otporne ne samo na fizičke, već i na kemijske utjecaje, ne pripadaju čistim metalima. Postoje metali koji se mogu nazvati najtrajnijim. Titan, koji se topi na temperaturama iznad 1.941 K (1660 ± 20 °C), uran koji spada u radioaktivne metale, vatrostalni volfram koji vrije na temperaturi od najmanje 5.828 K (5555 °C). Kao i drugi koji imaju jedinstvena svojstva i nužni su u procesu proizvodnje dijelova, alata i predmeta korištenjem najsuvremenijih tehnologija. Pet najtrajnijih od njih uključuje metale čija su svojstva već poznata, naširoko se koriste u raznim sektorima nacionalnog gospodarstva i koriste se u znanstvenim eksperimentima i razvoju.

Nalazi se u rudama molibdena i bakrenim sirovinama. Ima veliku tvrdoću i gustoću. Vrlo tvrd. Njegova snaga se ne može smanjiti čak ni pod utjecajem kritičnih temperaturnih promjena. Široko se koristi u mnogim elektroničkim uređajima i tehničkim objektima.

Rijetki zemni metal srebrno-sive boje i sjajnih kristalnih formacija na lomovima. Zanimljivo je da su kristali berilija pomalo slatkastog okusa, zbog toga se izvorno zvao "glucinium", što znači "slatko". Zahvaljujući ovom metalu pojavila se nova tehnologija koja se koristi u sintezi umjetnog kamenja - smaragda, akvamarina, za potrebe industrije nakita. Berilij je otkriven tijekom proučavanja svojstava berila, poludragog kamena. Godine 1828. njemački znanstvenik F. Wöller dobio je metalni berilij. Ne komunicira s rendgenskim zrakama, stoga se aktivno koristi za stvaranje posebnih uređaja. Osim toga, legure berilija koriste se u proizvodnji neutronskih reflektora i moderatora za ugradnju u nuklearni reaktor. Njegova vatrostalna i antikorozivna svojstva, visoka toplinska vodljivost čine ga nezamjenjivim elementom za stvaranje legura koje se koriste u zrakoplovnoj i svemirskoj industriji.

Ovaj metal je otkriven na području srednjeg Urala. O njemu je pisao M.V. Lomonosov u svom djelu "Prvi temelji metalurgije" 1763. godine. Vrlo je čest, njegova najpoznatija i opsežna ležišta nalaze se u Južnoj Africi, Kazahstanu i Rusiji (Ural). Sadržaj ovog metala u rudama uvelike varira. Boja mu je svijetloplava, s nijansom. U svom čistom obliku, vrlo je tvrd i prilično dobro obrađen. Služi kao važna komponenta za stvaranje legiranih čelika, posebno nehrđajućeg čelika, a koristi se u galvanizaciji i zrakoplovnoj industriji. Njegova legura sa željezom, ferokrom je neophodna za proizvodnju alata za rezanje metala.

Ovaj metal je vrijedan jer su mu svojstva tek nešto niža od svojstava plemenitih metala. Ima jaku otpornost na razne kiseline, nije podložan koroziji. Tantal se koristi u raznim strukturama i spojevima, za proizvodnju proizvoda složenog oblika i kao osnova za proizvodnju octene i fosforne kiseline. Metal se koristi u medicini, jer se može kombinirati s ljudskim tkivima. Raketnoj industriji potrebna je legura tantala i volframa otporna na toplinu, jer može izdržati temperature od 2500 °C. Tantalni kondenzatori se ugrađuju na radarske uređaje, koji se koriste u elektroničkim sustavima kao odašiljači.

Iridij se smatra jednim od najtrajnijih metala na svijetu. Metal srebrne boje, vrlo tvrd. Pripada metalima platinske skupine. Teško je obraditi i, štoviše, vatrostalan. Iridij praktički ne komunicira s kaustičnim tvarima. Koristi se u mnogim industrijama. Uključujući nakit, medicinsku i kemijsku industriju. Značajno poboljšava otpornost spojeva volframa, kroma i titana na kisele sredine. Čisti iridij nije otrovan materijal, ali njegovi pojedinačni spojevi mogu biti.

Unatoč činjenici da mnogi metali imaju pristojne karakteristike, prilično je teško točno odrediti koji je najizdržljiviji metal na svijetu. Da biste to učinili, proučite sve njihove parametre, u skladu s različitim analitičkim sustavima. Ali trenutačno svi znanstvenici tvrde da iridij samouvjereno zauzima prvo mjesto po snazi.

Kada je riječ o najizdržljivijem metalu na svijetu, sigurno mnogi zamišljaju strašnog ratnika u oklopu i s mačem od damaščanskog čelika. Međutim, čelik je daleko od najjačeg metala na svijetu, jer se dobiva legiranjem željeza s ugljikom i drugim aditivima. Smatra se najtvrđim od čistih metala titanijum!
Postoje dvije različite verzije o podrijetlu imena ovog metala. Neki kažu da se tvar srebrne boje počela tako zvati u čast vilinske kraljice Titanije(iz germanske mitologije). Doista, osim što je vrlo izdržljiv metal, također je nevjerojatno lagan. Drugi su skloni vjerovati da je metal dobio ime zahvaljujući Titanima - snažnoj i moćnoj djeci božice Zemlje Geje. Kako god bilo, obje verzije izgledaju prilično lijepo i poetično i imaju pravo na postojanje.

Titan su otkrila dva znanstvenika odjednom: Nijemac M.G. Klaptor i Englez W. Gregor. Do takvog otkrića, s razlikom od šest godina, došlo je krajem 18. stoljeća, nakon čega je tvar odmah dodana u periodni sustav. Tamo je uzeo 22. serijski broj.

Istina, zbog svoje krhkosti, metal se dugo nije koristio. Tek 1925. godine, nakon niza eksperimenata, kemičari su uspjeli dobiti čisti titan, što je postalo pravi proboj u povijesti čovječanstva. Metal se pokazao vrlo tehnološkim s malom gustoćom, visokom specifičnom čvrstoćom i otpornošću na koroziju, kao i visokom čvrstoćom na visokim temperaturama.

Što se tiče mehaničke čvrstoće, titan i šest puta jači od aluminija. Zato je popis mogućih primjena titana beskonačan. Koristi se u medicini za osteoprotetiku, u vojnoj industriji (za izradu trupa podmornice, oklopa u zrakoplovstvu i nuklearnoj tehnologiji). Također, metal se etablirao u sportu i nakitu, proizvodnji mobitela.

Video:

Inače, po rasprostranjenosti na zemlji, najjači metal na svijetu zauzima desetu poziciju. Njegova ležišta nalaze se u Južnoj Africi, Kini, Ukrajini, Japanu, Indiji.

Iako će, sudeći prema najnovijim otkrićima na području kemije, s vremenom titan morati dati titulu supermetala drugom predstavniku. Ne tako davno, znanstvenici su izumili tvar jaču od metala. Ovo je "tekući metal", ili u prijevodu - "tekući". Čudesna tvar uspjela se etablirati kao nehrđajuća i besprijekorna za lijevanje. I premda čovječanstvo još treba naporno raditi kako bi naučilo kako u potpunosti koristiti novi metal, možda će mu budućnost pripasti.

Naš svijet je pun nevjerojatnih činjenica koje zanimaju mnoge ljude. Svojstva raznih metala nisu iznimka. Među tim elementima, kojih u svijetu ima 94, ima najviše plastičnih i savitljivih, ima i onih s visokom električnom vodljivošću ili s velikim koeficijentom otpora. Ovaj će se članak usredotočiti na najtvrđe metale, kao i na njihova jedinstvena svojstva.

Iridij zauzima prvo mjesto na listi metala s najvećom tvrdoćom. Otkrio ga je početkom 19. stoljeća engleski kemičar Smithson Tennant. Iridij ima sljedeća fizička svojstva:

• ima srebrno bijelu boju;
• njegova točka taljenja je 2466 o C;
• vrelište - 4428 ° C;
• otpor - 5,3 10−8 Ohm m.

Budući da je iridij najtvrđi metal na planeti, teško ga je obraditi. Ali još uvijek se koristi u raznim industrijskim područjima. Na primjer, od njega se izrađuju male kuglice koje se koriste u percima za olovke. Iridij se koristi za izradu komponenti za svemirske rakete, nekih dijelova za automobile i još mnogo toga.

U prirodi se nalazi vrlo malo iridija. Nalazi ovog metala svojevrsni su dokaz da su meteoriti pali na mjesto gdje je pronađen. Ova kozmička tijela sadrže značajnu količinu metala. Znanstvenici smatraju da je i naš planet bogat iridijem, ali su njegove naslage bliže Zemljinoj jezgri.

Drugo mjesto na našoj listi zauzima rutenij. Otkriće ovog inertnog srebrnog metala pripada ruskom kemičaru Karlu Klausu, koje je napravljeno 1844. godine. Ovaj element pripada skupini platine. To je rijedak metal. Znanstvenici su uspjeli ustanoviti da na planetu postoji oko 5 tisuća tona rutenija. Godišnje se može iskopati oko 18 tona metala.

Zbog svoje ograničene količine i visoke cijene, rutenij se rijetko koristi u industriji. Koristi se u sljedećim slučajevima:

• mala količina se dodaje titanu kako bi se poboljšala svojstva korozije;
• njegova se legura s platinom koristi za izradu električnih kontakata koji su vrlo izdržljivi;
• Rutenij se često koristi kao katalizator kemijskih reakcija.

Otkriven 1802. godine, metal nazvan tantal je treći na našem popisu. Otkrio ga je švedski kemičar A. G. Ekeberg. Dugo se vjerovalo da je tantal identičan niobiju. No, njemački kemičar Heinrich Rose uspio je dokazati da su to dva različita elementa. Znanstvenik Werner Bolton iz Njemačke uspio je izolirati tantal u njegovom čistom obliku 1922. godine. Ovo je vrlo rijedak metal. Većina nalazišta rude tantala otkrivena je u zapadnoj Australiji.

Zbog svojih jedinstvenih svojstava, tantal je vrlo tražen metal. Koristi se u raznim poljima:

• u medicini se tantal koristi za izradu žice i drugih elemenata koji mogu držati tkiva zajedno, pa čak i djelovati kao zamjena za kosti;
• legure s ovim metalom otporne su na agresivna okruženja, zbog čega se koriste u proizvodnji zrakoplovne opreme i elektronike;
• tantal se također koristi za stvaranje energije u nuklearnim reaktorima;
• Element se široko koristi u kemijskoj industriji.

Krom je jedan od najtvrđih metala. Otkriven je u Rusiji 1763. godine u ležištu Sjevernog Urala. Ima plavkasto-bijelu boju, iako se ponekad smatra crnim metalom. Krom nije rijedak metal. Njegovim depozitima bogate su sljedeće zemlje:

• Kazahstan;
• Rusija;
• Madagaskar;
• Zimbabvea.

U drugim državama ima i ležišta kroma. Ovaj metal ima široku primjenu u raznim granama metalurgije, znanosti, inženjerstva i drugih.

Peto mjesto na listi najtvrđih metala pripalo je beriliju. Njegovo otkriće pripada kemičaru Louisu Nicolasu Vauquelinu iz Francuske, koje je napravljeno 1798. godine. Ovaj metal ima srebrno bijelu boju. Unatoč svojoj tvrdoći, berilij je krhak materijal, što ga čini vrlo teškim za obradu. Koristi se za izradu visokokvalitetnih zvučnika. Koristi se za stvaranje mlaznog goriva, vatrostalnih materijala. Metal se naširoko koristi u stvaranju zrakoplovne tehnologije i laserskih sustava. Također se koristi u industriji nuklearne energije i u proizvodnji rendgenske tehnologije.

Na popisu najtvrđih metala nalazi se i osmij. To je element skupine platine i po svojstvima je sličan iridiju. Ovaj vatrostalni metal otporan je na agresivna okruženja, ima veliku gustoću i teško se obrađuje. Otkrio ga je znanstvenik Smithson Tennant iz Engleske 1803. godine. Ovaj metal se široko koristi u medicini. Od njega se izrađuju elementi pacemakera, također se koristi za stvaranje plućnog ventila. Također se široko koristi u kemijskoj industriji i u vojne svrhe.

Prijelazni srebrni metalni renij nalazi se na broju sedam na našoj listi. Pretpostavku o postojanju ovog elementa iznio je D. I. Mendelejev 1871. godine, a kemičari iz Njemačke uspjeli su ga otkriti 1925. godine. U roku od 5 godina nakon toga bilo je moguće uspostaviti vađenje ovog rijetkog, izdržljivog i vatrostalnog metala. U to vrijeme bilo je moguće dobiti 120 kg renija godišnje. Sada se količina godišnje proizvodnje metala povećala na 40 tona. Koristi se u proizvodnji katalizatora. Također se koristi za izradu električnih kontakata sposobnih za samočišćenje.

Srebrno sivi volfram nije samo jedan od najtvrđih metala, on također vodi u vatrostalnosti. Može se topiti samo na temperaturi od 3422 o C. Zbog ovog svojstva koristi se za stvaranje užarenih elemenata. Legure izrađene od ovog elementa imaju visoku čvrstoću i često se koriste u vojne svrhe. Volfram se također koristi za izradu kirurških instrumenata. Također se koristi za izradu posuda u kojima se pohranjuju radioaktivni materijali.

Jedan od najtvrđih metala je uran. Otkrio ga je 1840. kemičar Peligot. Veliki doprinos proučavanju svojstava ovog metala dao je D. I. Mendelejev. Radioaktivna svojstva urana otkrio je znanstvenik A. A. Becquerel 1896. godine. Tada je kemičar iz Francuske otkriveno zračenje metala nazvao Becquerelovim zrakama. Uran se često nalazi u prirodi. Zemlje s najvećim nalazištima uranove rude su Australija, Kazahstan i Rusija.

Konačno mjesto u prvih deset najtvrđih metala zauzima titan. Prvi put je ovaj element u čistom obliku dobio kemičar J. J. Berzelius iz Švedske 1825. godine. Titan je lagan, srebrno-bijeli metal koji je vrlo izdržljiv i otporan na koroziju i mehanička opterećenja. Titanove legure koriste se u mnogim granama strojarstva, medicine i kemijske industrije.

Čvrstoća i gustoća jedna su od glavnih karakteristika svih trenutno poznatih kemijskih elemenata. Najjači metal na svijetu ima nevjerojatna svojstva i uspješno se koristi u raznim područjima ljudskog života.

Najjači metal na svijetu je titan. Znanstvenici su došli do ovog mišljenja ne odmah nakon otkrića ovog elementa krajem 18. stoljeća prošlog stoljeća. U početku se titan činio prilično krhkim, ali 1925. godine ta je tvar izolirana u svom čistom obliku, što je postalo prava senzacija.

Ovaj metal ima vrlo visoku čvrstoću, ali relativno nisku gustoću. 2 puta je jači od željeza. Mnogi se pitaju zašto čelik nije dobio takvu počasnu titulu. Ali u stvarnosti to nije metal. To je samo legura na bazi željeza i ugljika.

Titan se praktički ne koristi u svom čistom obliku. Stručnjaci su ga naučili kombinirati s drugim elementima kako bi smanjili troškove materijala i povećali njegove najvažnije karakteristike.

Zbog svoje izuzetne čvrstoće i lakoće, legure titana koriste se u medicini, vojnoj industriji, strojarstvu i nakitu. Na primjer, od njega se izrađuju kirurški instrumenti, proteze, pa čak i srčani zalisci. Ovaj metal praktički nije podložan koroziji. Ova nekretnina je visoko cijenjena. Stručnjaci su utvrdili da pacijenti nisu bili alergični na proteze od titana, pa se u nekim područjima medicine koriste samo legure na bazi ovog elementa. Znanstvenici su također primijetili visoku kompatibilnost titana s ljudskim tkivima. Ova tvar se široko koristi u proizvodnji ortopedskih proteza.

Titan se koristi u izgradnji trupa podmornica, kao i u svemirskoj industriji. Neki dijelovi trkaćih automobila izrađeni su od legura titana. U ovom slučaju vrlo je važno da automobil nije samo izdržljiv, već i relativno lagan. Smanjenje težine ima pozitivan učinak na sposobnost ubrzanja do velikih brzina.

Titanove legure se koriste u građevinarstvu. Od njih se izrađuju razni ukrasni proizvodi: oluci, oseke, krovne klizaljke. Nakit je izrađen od titana. Ovi proizvodi se klasificiraju kao skupi nakit, ali mnogi od njih izgledaju jednostavno sjajno i ne gube izgled dugi niz godina. Provedene su studije, zahvaljujući kojima je moguće utvrditi da je opisani metal potpuno siguran za ljudsko zdravlje.

Titan nije rijedak element, kopa se u Rusiji, Indiji, Japanu, Južnoj Africi, Ukrajini. Po rasprostranjenosti zauzima 10. mjesto među svim metalima. To ima vrlo pozitivan učinak na njegovu vrijednost. Titanove legure mogu se kupiti po relativno niskoj cijeni, što je vrlo važno, budući da se u nekim industrijama koristi u velikim količinama. A cijena ne igra posljednju ulogu pri odabiru materijala.

Najjači metal na svijetu je titan. Od njega se izrađuju medicinski instrumenti, oprema, kao i neki dijelovi automobila, podmornica i zrakoplova. Legure koje se temelje na njemu poznate su po svojoj sposobnosti otpornosti na koroziju i dugo zadržavaju svojstva.

Od djetinjstva znamo da je najtrajniji metal čelik. Sve željezo je povezano s njim.

Željezni čovjek, željezna dama, čelični lik. Izgovarajući ove fraze, mislimo na nevjerojatnu snagu, snagu, tvrdoću.

Dugo je vremena čelik bio glavni materijal u proizvodnji i oružju. Ali čelik nije metal. Točnije, nije riječ o potpuno čistom metalu. To je s ugljikom, u kojem su prisutni i drugi metalni aditivi. Primjenom aditiva, t.j. promijeniti njegova svojstva. Nakon toga se obrađuje. Proizvodnja čelika je čitava znanost.

Najjači metal se dobiva uvođenjem odgovarajućih legura u čelik. Može biti krom, koji također daje otpornost na toplinu, nikal, koji čini čelik tvrdim i elastičnim, itd.

Na nekim je pozicijama čelik počeo istiskivati ​​aluminij. Vrijeme je prolazilo, brzina se povećavala. Ni aluminij nije izdržao. Morao sam se obratiti titanu.

Da, titan je najjači metal. Da bi čelik dobio visoke karakteristike čvrstoće, dodan mu je titan.

Otvoren je u XVIII stoljeću. Zbog svoje krhkosti bilo ga je nemoguće koristiti. Tijekom vremena, nakon što su dobili čisti titan, inženjeri i dizajneri su se zainteresirali za njegovu visoku specifičnu čvrstoću, nisku gustoću, otpornost na koroziju i visoke temperature. Njegova fizička snaga nekoliko puta premašuje snagu željeza.

Inženjeri su počeli dodavati titan u čelik. Rezultat je bio najtrajniji metal, koji je našao primjenu u okruženju ultravisokih temperatura. U to vrijeme nijedna druga legura im nije mogla izdržati.

Ako zamislite avion koji leti tri puta brže nego što možete zamisliti, kako se metal omotača zagrijava. Lim oplate zrakoplova u takvim uvjetima zagrijava se do +3000C.

Danas se titan neograničeno koristi u svim područjima proizvodnje. To su medicina, zrakoplovogradnja, proizvodnja brodova.

Uz svu očitost, možemo reći da će se titan u bliskoj budućnosti morati preseliti.

Znanstvenici iz SAD-a, u laboratorijima Sveučilišta Texas u Austinu, otkrili su najtanji i najtrajniji materijal na Zemlji. Nazvali su ga grafen.

Zamislite ploču čija je debljina jednaka debljini jednog atoma. Ali takva je ploča jača od dijamanta i provodi električnu energiju stotinu puta bolje od silikonskih računalnih čipova.

Grafen je materijal nevjerojatnih svojstava. Uskoro će napustiti laboratorije i s pravom zauzeti svoje mjesto među najtrajnijim materijalima u svemiru.

Čak je nemoguće zamisliti da bi nekoliko grama grafena bilo dovoljno za prekrivanje nogometnog igrališta. Ovdje je metal. Cijevi od takvog materijala mogu se polagati ručno bez korištenja mehanizama za podizanje i transport.

Grafen je, kao i dijamant, najčišći ugljik. Njegova fleksibilnost je nevjerojatna. Takav se materijal lako savija, savršeno se savija i savršeno smota.

Proizvođači zaslona osjetljivih na dodir, solarnih panela, mobitela i, konačno, superbrzih računalnih čipova već su se počeli osvrtati na to.