A legkeményebb fém – milyen? Mi a neve a világ legerősebb fémének? fém jellemzői.

A fémek olyan anyagok, amelyek sajátos, rájuk jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek. Ugyanakkor figyelembe veszik a nagy rugalmasságot és hajlékonyságot, valamint az elektromos vezetőképességet és számos egyéb paramétert. Hogy melyik a legtartósabb fém, azt az alábbi adatokból megtudhatja.

A fémekről a természetben

Az orosz nyelvben a „fém” szó a németből származott. A 16. század óta megtalálható a könyvekben, bár meglehetősen ritkán. Később, I. Péter korában kezdték gyakrabban használni, sőt, akkor a szónak általánosító jelentése volt "érc, ásvány, fém". És csak az M.V. tevékenységi ideje alatt. Lomonoszov, ezeket a fogalmakat behatárolták.

A természetben a fémek tiszta formájukban ritkák. Alapvetően különféle ércek részét képezik, és mindenféle vegyületet képeznek, például szulfidokat, oxidokat, karbonátokat és másokat. Ahhoz, hogy tiszta fémeket kapjunk, és ez nagyon fontos a további felhasználásukhoz, szükséges ezek elkülönítése, majd tisztítása. Szükség esetén a fémeket ötvözik - speciális szennyeződéseket adnak hozzá tulajdonságaik megváltoztatása érdekében. Jelenleg vasfémércekre osztják fel, amelyek magukban foglalják a vasat és a színesfémérceket. A nemes- vagy nemesfémek közé tartozik az arany, a platina és az ezüst.

A fémek még az emberi testben is megtalálhatók. Kalcium, nátrium, magnézium, réz, vas - ez a lista a legnagyobb mennyiségben található anyagokról.

A további alkalmazástól függően a fémeket csoportokra osztják:

1. Építőanyagok. Magukat a fémeket és azok jelentősen javított ötvözeteit egyaránt használják. Ebben az esetben a szilárdságot, a folyadékok és gázok átjárhatatlanságát, az egyenletességet értékelik.
2. A szerszámok anyagai leggyakrabban a munkarészre utalnak. Erre a szerszámacélok és keményötvözetek alkalmasak.
3. Elektromos anyagok. Az ilyen fémeket jó elektromos vezetőként használják. Ezek közül a legelterjedtebb a réz és az alumínium. És nagy ellenállású anyagokként is használják - nikróm és mások.

A fémek közül a legerősebb

A fémek szilárdsága az a képességük, hogy ellenállnak a törésnek olyan belső feszültség hatására, amely akkor fordulhat elő, amikor külső erők hatnak ezekre az anyagokra. A szerkezetnek az is tulajdonsága, hogy bizonyos ideig megőrzi jellemzőit.

Sok ötvözet meglehetősen erős, és nem csak a fizikai, hanem a kémiai hatásoknak is ellenáll, nem tartoznak a tiszta fémek közé. Vannak fémek, amelyeket a legtartósabbnak nevezhetünk. Titán, amely 1941 K (1660 ± 20 °C) felett olvad, a radioaktív fémek közé tartozó urán, tűzálló wolfram, amely legalább 5828 K (5555 °C) hőmérsékleten forr. Valamint olyan egyéb, amelyek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek és szükségesek a legmodernebb technológiákat alkalmazó alkatrészek, szerszámok és cikkek gyártási folyamatában. Közülük az öt legtartósabb közé tartoznak azok a fémek, amelyek tulajdonságai már ismertek, széles körben alkalmazzák a nemzetgazdaság különböző ágazataiban, valamint tudományos kísérletekben, fejlesztésekben használják őket.

Molibdénércekben és réz nyersanyagokban található. Nagy keménysége és sűrűsége van. Nagyon nehéz. Szilárdsága kritikus hőmérsékletváltozások hatására sem csökkenthető. Széles körben használják számos elektronikai eszközben és műszaki létesítményben.

Ritkaföldfém ezüstös-szürke árnyalattal és fényes, kristályos képződményekkel a töréseken. Érdekes módon a berilliumkristályok kissé édes ízűek, ezért eredetileg "gluciniumnak" nevezték, ami azt jelenti, hogy "édes". Ennek a fémnek köszönhetően megjelent egy új technológia, amelyet mesterséges kövek - smaragdok, akvamarinok - szintézisében használnak az ékszeripar igényei szerint. A berilliumot a berill, egy féldrágakő tulajdonságainak tanulmányozása során fedezték fel. F. Wöller német tudós 1828-ban fémes berilliumot kapott. Nem lép kölcsönhatásba a röntgensugárzással, ezért aktívan használják speciális eszközök létrehozására. Ezenkívül berilliumötvözeteket használnak neutronreflektorok és moderátorok gyártásához, amelyeket atomreaktorba telepítenek. Tűzálló és korróziógátló tulajdonságai, nagy hővezető képessége nélkülözhetetlen elemévé teszik a repülőgép- és repülőgépiparban használt ötvözetek készítésének.

Ezt a fémet a középső Urál területén fedezték fel. M.V. írt róla. Lomonoszov "A kohászat első alapjai" című munkájában 1763-ban. Nagyon gyakori, leghíresebb és legkiterjedtebb lelőhelyei Dél-Afrikában, Kazahsztánban és Oroszországban (Urál) találhatók. Ennek a fémnek a tartalma az ércekben nagyon változó. Színe világoskék, árnyalattal. Tiszta formájában nagyon kemény és elég jól feldolgozott. Fontos összetevője az ötvözött acélok, különösen a rozsdamentes acélok előállításának, és a galvanizálásban és a repülőgépiparban használják. Ötvözete vassal, ferrokrómmal fémvágó szerszámok gyártásához szükséges.

Ez a fém értékes, mivel tulajdonságai csak valamivel alacsonyabbak, mint a nemesféméké. Erősen ellenáll a különféle savaknak, nincs kitéve a korróziónak. A tantálot különféle szerkezetekben és vegyületekben, összetett alakú termékek előállítására, valamint ecet- és foszforsavak előállítására használják. A fémet az orvostudományban használják, mivel kombinálható emberi szövetekkel. A rakétaiparnak szüksége van egy hőálló tantál és volfrám ötvözetre, mert az 2500 °C-os hőmérsékletet is kibír. A tantál kondenzátorokat radarberendezésekre szerelik fel, elektronikus rendszerekben adóként használják.

Az irídium a világ egyik legtartósabb féme. Ezüst színű fém, nagyon kemény. A platina fémek csoportjába tartozik. Nehezen feldolgozható, ráadásul tűzálló. Az irídium gyakorlatilag nem lép kölcsönhatásba maró anyagokkal. Számos iparágban használják. Beleértve az ékszer-, az orvosi és a vegyipart. Jelentősen javítja a wolfram-, króm- és titánvegyületek savas környezettel szembeni ellenállását. A tiszta irídium nem mérgező anyag, de egyes vegyületei igen.

Annak ellenére, hogy sok fém megfelelő tulajdonságokkal rendelkezik, meglehetősen nehéz pontosan meghatározni, hogy melyik a legtartósabb fém a világon. Ehhez tanulmányozza az összes paramétert a különféle analitikai rendszerekkel összhangban. Jelenleg azonban minden tudós azt állítja, hogy az irídium magabiztosan az első helyet foglalja el az erő tekintetében.

Ha a világ legtartósabb féméről van szó, az biztos, hogy sokan egy félelmetes harcost képzelnek el páncélban és damaszkuszi acélból készült karddal. Az acél azonban messze nem a világ legerősebb féme, mivel vasat szénnel és egyéb adalékokkal ötvözve nyerik. A tiszta fémek közül a legkeményebbnek tekinthető titán!
Ennek a fémnek a nevének eredetéről két különböző változat létezik. Egyesek azt mondják, hogy az ezüst színű anyagot kezdték így hívni Titánia tündérkirálynő tiszteletére(a germán mitológiából). Valóban, amellett, hogy nagyon tartós fém, elképesztően könnyű is. Mások hajlamosak azt hinni, hogy a fém a nevét a titánoknak – Gaia földistennő erős és hatalmas gyermekeinek – köszönhetően kapta. Bárhogy is legyen, mindkét változat meglehetősen szépnek és költőinek tűnik, és megvan a létjogosultsága.

A titánt egyszerre két tudós fedezte fel: a német M.G. Klaptor és az angol W. Gregor. Ilyen felfedezésre hat év különbséggel a 18. század végén került sor, ami után az anyagot azonnal felvették a periódusos rendszerbe. Ott a 22-es sorozatszám került.

Igaz, a fémet a törékenysége miatt sokáig nem használták. Csak 1925-ben, egy sor kísérleten keresztül, a vegyészeknek sikerült tiszta titánt szerezniük, amely igazi áttörést jelentett az emberiség történetében. A fém nagyon megmunkálhatónak bizonyult alacsony sűrűséggel, nagy fajszilárdsággal és korrózióállósággal, valamint nagy szilárdsággal magas hőmérsékleten.

Mechanikai szilárdság szempontjából a titán és hatszorosa az alumínium szilárdságának. Éppen ezért a titán lehetséges felhasználási területeinek listája végtelen. Az orvostudományban csontprotézishez, a hadiiparban használják (tengeralattjáró hajótest, páncélzat létrehozásához a repülésben és a nukleáris technológiában). Ezenkívül a fém meghonosodott a sportban és az ékszerekben, valamint a mobiltelefonok gyártásában.

Videó:

A földi eloszlást tekintve egyébként a világ legerősebb féme a tizedik helyet foglalja el. Lelőhelyei Dél-Afrikában, Kínában, Ukrajnában, Japánban, Indiában találhatók.

Bár a kémia területén a legújabb felfedezésekből ítélve idővel a titánnak egy másik képviselőnek kell átadnia a szupermetál címet. Nem is olyan régen a tudósok feltaláltak egy fémnél erősebb anyagot. Ez "folyékony fém", vagy fordítva - "folyékony". A csodaanyag rozsdamentes és hibátlan öntvénynek bizonyult. És bár az emberiségnek még keményen kell dolgoznia, hogy megtanulja, hogyan kell teljes mértékben használni az új fémet, talán a jövő az övé lesz.

Világunk tele van csodálatos tényekkel, amelyek sok embert érdekelnek. A különféle fémek tulajdonságai sem kivételek. Ezen elemek között, amelyekből 94 van a világon, vannak a leginkább képlékenyebbek és képlékenyebbek, vannak olyanok is, amelyek nagy elektromos vezetőképességűek vagy nagy ellenállási együtthatóval rendelkeznek. Ez a cikk a legkeményebb fémekre, valamint egyedi tulajdonságaikra összpontosít.

Az irídium az első helyen áll a legmagasabb keménységű fémek listáján. A 19. század elején fedezte fel Smithson Tennant angol kémikus. Az irídium a következő fizikai tulajdonságokkal rendelkezik:

• ezüstös fehér színű;
• olvadáspontja 2466 o C;
• forráspont - 4428 ° C;
• ellenállás - 5,3 10-8 Ohm m.

Mivel az irídium a legkeményebb fém a bolygón, nehéz feldolgozni. De még mindig használják különféle ipari területeken. Például kis golyókat készítenek belőle, amelyeket tollhegyekben használnak. Az irídiumot űrrakéták alkatrészeinek, autók egyes alkatrészeinek és egyebeknek a gyártására használják.

Nagyon kevés irídium található a természetben. Ennek a fémnek a leletei egyfajta bizonyíték arra, hogy meteoritok estek le arra a helyre, ahol megtalálták. Ezek a kozmikus testek jelentős mennyiségű fémet tartalmaznak. A tudósok úgy vélik, hogy bolygónk is gazdag irídiumban, de lelőhelyei közelebb vannak a Föld magjához.

A listánk második helyén a ruténium áll. Ennek az inert ezüstös fémnek a felfedezése Karl Klaus orosz vegyészé, amelyet 1844-ben készítettek. Ez az elem a platina csoportba tartozik. Ez egy ritka fém. A tudósoknak sikerült megállapítaniuk, hogy körülbelül 5 ezer tonna ruténium található a bolygón. Évente hozzávetőleg 18 tonna fém bányászható.

Korlátozott mennyisége és magas ára miatt a ruténiumot ritkán használják az iparban. A következő esetekben használják:

• kis mennyiséget adnak a titánhoz a korróziós tulajdonságok javítása érdekében;
• platinával készült ötvözete rendkívül tartós elektromos érintkezők készítésére szolgál;
• A ruténiumot gyakran használják kémiai reakciók katalizátoraként.

Az 1802-ben felfedezett tantál nevű fém a harmadik helyen áll a listánkon. A. G. Ekeberg svéd kémikus fedezte fel. Sokáig azt hitték, hogy a tantál azonos a nióbiummal. De a német kémikusnak, Heinrich Rose-nak sikerült bebizonyítania, hogy ez két különböző elem. A német Werner Bolton tudósnak 1922-ben sikerült tiszta formájában izolálnia a tantált. Ez egy nagyon ritka fém. A legtöbb tantálérc lelőhelyet Nyugat-Ausztráliában fedezték fel.

Egyedülálló tulajdonságai miatt a tantál nagyon keresett fém. Különféle területeken használják:

• az orvostudományban a tantálból drótot és más olyan elemeket készítenek, amelyek össze tudják tartani a szöveteket, sőt csontpótlóként is funkcionálnak;
• az ezzel a fémmel készült ötvözetek ellenállnak az agresszív környezetnek, ezért repülőgép- és űrtechnikai berendezések és elektronika gyártásához használják őket;
• a tantálot atomreaktorokban is energia előállítására használják;
• Az elemet széles körben használják a vegyiparban.

A króm az egyik legkeményebb fém. Oroszországban 1763-ban fedezték fel az észak-uráli lelőhelyen. Kékes-fehér színe van, bár van amikor black metalnak számít. A króm nem ritka fém. A következő országok gazdagok lelőhelyeiben:

• Kazahsztán;
• Oroszország;
• Madagaszkár;
• Zimbabwe.

Más államokban is vannak krómlerakódások. Ezt a fémet széles körben használják a kohászat, a tudomány, a mérnöki és egyéb ágakban.

A legkeményebb fémek listáján az ötödik helyet a berillium szerezte meg. Felfedezése a francia Louis Nicolas Vauquelin vegyészé, amelyet 1798-ban készítettek. Ez a fém ezüstfehér színű. Keménysége ellenére a berillium rideg anyag, ami nagyon megnehezíti a feldolgozását. Kiváló minőségű hangszórók készítésére szolgál. Repülőgép-üzemanyag, tűzálló anyagok előállítására használják. A fémet széles körben használják repülőgép-technológia és lézerrendszerek létrehozásában. Az atomenergia-iparban és a röntgentechnika gyártásában is használják.

A legkeményebb fémek listáján az ozmium is szerepel. A platinacsoport egyik eleme, és tulajdonságaiban hasonló az irídiumhoz. Ez a tűzálló fém ellenáll az agresszív környezetnek, nagy a sűrűsége és nehezen feldolgozható. Smithson Tennant angliai tudós fedezte fel 1803-ban. Ezt a fémet széles körben használják az orvostudományban. Pacemaker elemei készülnek belőle, tüdőbillentyűt is készítenek belőle. Széles körben használják a vegyiparban és katonai célokra is.

Az átmeneti ezüstfém-rénium a hetedik helyen áll a listánkon. Ennek az elemnek a létezésére vonatkozó feltételezést D. I. Mengyelejev 1871-ben tette fel, és a német vegyészeknek 1925-ben sikerült felfedezniük. Ezt követően 5 éven belül sikerült megvalósítani ennek a ritka, tartós és tűzálló fémnek a kitermelését. Abban az időben évente 120 kg réniumot lehetett nyerni. Most az éves fémtermelés mennyisége 40 tonnára nőtt. Katalizátorok előállítására használják. Öntisztuló elektromos érintkezők készítésére is használják.

Az ezüstszürke wolfram nemcsak az egyik legkeményebb fém, hanem a tűzállóságban is vezető szerepet tölt be. Csak 3422 o C hőmérsékleten olvasztható, tulajdonságának köszönhetően izzóelemek készítésére szolgál. Az ebből az elemből készült ötvözetek nagy szilárdságúak, és gyakran használják katonai célokra. A volfrámot sebészeti műszerek készítésére is használják. Radioaktív anyagok tárolására szolgáló tartályok készítésére is használják.

Az egyik legkeményebb fém az urán. Peligot vegyész fedezte fel 1840-ben. D. I. Mengyelejev nagyban hozzájárult e fém tulajdonságainak tanulmányozásához. Az urán radioaktív tulajdonságait A. A. Becquerel tudós fedezte fel 1896-ban. Aztán egy francia vegyész az észlelt fémsugárzást Becquerel-sugárzásnak nevezte. Az urán gyakran megtalálható a természetben. A legnagyobb uránérc lelőhelyekkel rendelkező országok Ausztrália, Kazahsztán és Oroszország.

Az első tíz legkeményebb fém között a végső helyet a titán szerezte meg. Ezt az elemet tiszta formájában először J. J. Berzelius kémikus szerezte meg Svédországból 1825-ben. A titán egy könnyű, ezüstös fehér fém, amely rendkívül tartós és ellenáll a korróziónak és a mechanikai igénybevételnek. A titánötvözeteket a gépészet, az orvostudomány és a vegyipar számos ágában használják.

A szilárdság és a sűrűség az összes jelenleg ismert kémiai elem egyik fő jellemzője. A világ legerősebb fémének csodálatos tulajdonságai vannak, és sikeresen használják az emberi élet különböző területein.

A világ legerősebb fémje a titán. A tudósok nem közvetlenül az elem felfedezése után jutottak erre a véleményre, a múlt század 18. századának végén. Eleinte a titán meglehetősen törékenynek tűnt, de 1925-ben ezt az anyagot tiszta formájában izolálták, ami igazi szenzációvá vált.

Ennek a fémnek nagyon nagy a szilárdsága, de viszonylag alacsony a sűrűsége. 2-szer erősebb, mint a vas. Sokan csodálkoznak, hogy az acél miért nem kapott ilyen megtisztelő címet. De valójában nem fém. Ez csak egy vas és szén alapú ötvözet.

A titánt gyakorlatilag nem használják tiszta formájában. A szakemberek megtanulták kombinálni más elemekkel, hogy csökkentsék az anyag költségeit és növeljék legfontosabb jellemzőit.

A titánötvözetek rendkívüli szilárdságuk és könnyedségük miatt az orvostudományban, a hadiiparban, a gépiparban és az ékszeriparban használatosak. Például sebészeti műszerek, protézisek, sőt szívbillentyűk is készülnek belőle. Ez a fém gyakorlatilag nem korróziónak kitéve. Ez az ingatlan nagyra értékelt. A szakértők megállapították, hogy a betegek nem allergiásak a titán protézisekre, ezért az orvostudomány egyes területein csak ezen az elemen alapuló ötvözetek használatosak.A tudósok azt is megjegyezték, hogy a titán nagy mértékben kompatibilis az emberi szövetekkel. Ezt az anyagot széles körben használják ortopédiai protézisek gyártásában.

A titánt tengeralattjáró hajótestek építésénél, valamint az űriparban használják. A versenyautók egyes részei titánötvözetből készülnek. Ebben az esetben nagyon fontos, hogy az autó ne csak strapabíró, hanem viszonylag könnyű is legyen. A súlycsökkentés pozitív hatással van a nagy sebességre való gyorsulás képességére.

A titánötvözeteket az építőiparban használják. Különféle dekorációs termékek készülnek belőlük: ereszcsatornák, ebek, tetőkorcsolyák. Az ékszerek titánból készülnek. Ezek a termékek drága ékszereknek minősülnek, de sok közülük egyszerűen nagyszerűen néz ki, és évekig nem veszíti el megjelenését. Tanulmányokat végeztek, amelyeknek köszönhetően sikerült megállapítani, hogy a leírt fém teljesen biztonságos az emberi egészségre.

A titán nem ritka elem, Oroszországban, Indiában, Japánban, Dél-Afrikában és Ukrajnában bányászják. Elterjedtségét tekintve az összes fém között a 10. helyen áll. Ez nagyon pozitív hatással van az értékére. A titánötvözetek viszonylag alacsony áron vásárolhatók meg, ami nagyon fontos, mivel egyes iparágakban nagy mennyiségben használják. És az ár nem az utolsó szerepet játszik az anyag kiválasztásakor.

A világ legerősebb fémje a titán. Orvosi műszerek, felszerelések, valamint autók, tengeralattjárók, repülőgépek egyes alkatrészei készülnek belőle. Az ezen alapuló ötvözetek híresek arról, hogy ellenállnak a korróziónak és hosszú ideig megőrzik tulajdonságaikat.

Gyermekkorunk óta tudjuk, hogy a legtartósabb fém az acél. Minden vashoz kapcsolódik.

Vasember, iron lady, acélkarakter. E kifejezések kimondásával hihetetlen erőt, erőt, keménységet értünk.

Hosszú ideig az acél volt a gyártás és a fegyverek fő anyaga. De az acél nem fém. Pontosabban, nem teljesen tiszta fém. Ez szénnel történik, amelyben más fémadalékok is vannak. Adalékok alkalmazásával, pl. megváltoztatni a tulajdonságait. Ezt követően kerül feldolgozásra. Az acélgyártás egy egész tudomány.

A legerősebb fémet a megfelelő ötvözetek acélba való bejuttatásával nyerik. Lehet króm, ami hőállóságot is ad, nikkel, ami keménysé, rugalmassá teszi az acélt stb.

Egyes helyzetekben az acél elkezdte kiszorítani az alumíniumot. Telt-múlt az idő, nőtt a sebesség. Az alumínium sem bírta ki. A titánhoz kellett fordulnom.

Igen, a titán a legerősebb fém. Az acél nagy szilárdsági jellemzőinek biztosítása érdekében titánt adtak hozzá.

A XVIII. században nyitották meg. Sérülékenysége miatt nem lehetett használni. Idővel, miután megkapták a tiszta titánt, a mérnökök és a tervezők érdeklődni kezdtek a nagy fajlagos szilárdság, az alacsony sűrűség, a korrózióállóság és a magas hőmérséklet iránt. Fizikai ereje többszörösen meghaladja a vas erejét.

A mérnökök elkezdték hozzáadni a titánt az acélhoz. Az eredmény a legtartósabb fém lett, amelyet ultramagas hőmérsékletű környezetben is alkalmaztak. Akkoriban semmilyen más ötvözet nem tudott ellenállni nekik.

Ha elképzel egy repülőgépet, amely háromszor gyorsabban repül, mint azt elképzelné, hogyan melegszik fel a fémburkolat. A repülőgép burkolatának fémlemeze ilyen körülmények között +3000 C-ra melegszik fel.

Ma a titánt korlátlanul használják a termelés minden területén. Ezek az orvostudomány, a repülőgépgyártás, a hajógyártás.

Minden nyilvánvalóság mellett kijelenthetjük, hogy a közeljövőben a titánnak költöznie kell.

Amerikai tudósok az austini Texasi Egyetem laboratóriumában fedezték fel a Föld legvékonyabb és legtartósabb anyagát. Grafénnek hívták.

Képzeljünk el egy lemezt, amelynek vastagsága megegyezik egy atom vastagságával. De egy ilyen lemez erősebb a gyémántnál, és százszor jobban vezeti az elektromosságot, mint a szilícium számítógépes chipek.

A grafén csodálatos tulajdonságokkal rendelkező anyag. Hamarosan elhagyja a laboratóriumokat, és joggal foglalja el helyét a világegyetem legtartósabb anyagai között.

Elképzelhetetlen, hogy néhány gramm grafén elegendő lenne egy futballpálya beborításához. Itt a fém. Az ilyen anyagokból készült csövek kézzel, emelő- és szállítószerkezetek használata nélkül fektethetők.

A grafén a gyémánthoz hasonlóan a legtisztább szén. Elképesztő a rugalmassága. Az ilyen anyag könnyen hajlítható, tökéletesen összehajtható és tökéletesen feltekerhető.

Az érintőképernyők, napelemek, mobiltelefonok és végül a szupergyors számítógépes chipek gyártói már elkezdték vizsgálni.