Աշխարհի ամենաթանկ մետաղը. Ո՞րն է աշխարհի ամենաուժեղ մետաղի անունը: Մետաղական բնութագրերը

մետաղական ապակի

Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի մասնագետները ձեռք են բերել իր հատկություններով եզակի նյութ՝ սա մինչ այժմ ամենադիմացկուն համաձուլվածքն է՝ «մետաղական ապակին»։ Նոր համաձուլվածքի յուրահատկությունն այն է, որ մետաղական ապակին պատրաստված է մետաղից, բայց ունի ապակու ներքին կառուցվածք։ Այսօր գիտնականները պարզում են, թե կոնկրետ ինչն է տալիս համաձուլվածքին նման արտասովոր հատկություններ և ինչպես կարող են դրանք ներմուծվել ավելի էժան նյութերից համաձուլվածքների մեջ:

Ապակու ամորֆ կառուցվածքը, ի տարբերություն մետաղի բյուրեղային կառուցվածքի, պաշտպանված չէ ճաքերի տարածումից, ինչը բացատրում է ապակու փխրունությունը։ Նույն թերությունն ունեն նաև մետաղական ապակիները, որոնք նույնպես բավականին հեշտությամբ քայքայվում են՝ ձևավորելով կտրող ժապավեններ, որոնք վերածվում են ճաքերի։

Համաձուլվածքի հատկությունները

Կալիֆորնիայի ինստիտուտի մասնագետները նկատել են, որ մեծ քանակությամբ կտրող ժապավենների հայտնվելը բարձր դիմադրություն է հաղորդում ճաքերի առաջացմանը, ինչի շնորհիվ ստացվում է հակառակ ազդեցությունը՝ նյութը թեքվում է առանց կոտրվելու։ Հենց այս նյութն է, որի էներգիան, որի կտրող ժապավենները շատ ավելի քիչ են, քան դրանք ճաքերի վերածելու համար պահանջվող էներգիան, որ նրանք ստեղծել են։ «Հինգ տարր խառնելով՝ մենք ապահովեցինք, որ սառչելիս նյութը «չգիտի», թե որ կառուցվածքն ընդունի, և ընտրի ամորֆը», - բացատրեց հետազոտության մասնակից Ռ. Ռիչին:

մետաղական ապակի

Առավել դիմացկուն համաձուլվածքը՝ մետաղական ապակին, բաղկացած է ազնիվ պալադիումից, սիլիցիումից, ֆոսֆորից, գերմանից՝ արծաթի փոքր հավելումով (բանաձև՝ Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2):

Նոր համաձուլվածքը փորձարկումներում իրեն դրսևորել է որպես փոխադարձ բացառիկ հատկությունների համադրություն՝ ուժ և դիմացկունություն այն մակարդակի վրա, որը նախկինում չէր տեսել որևէ այլ նյութում: Արդյունքում, նոր մետաղական ապակին համատեղում է ապակու կարծրությունը մետաղների ճեղքերի դիմադրության հետ: Ավելին, կոշտության և ամրության մակարդակը հասանելի է:

Նյութի օգտագործումը

Կառուցվածքային մետաղի համար ուսումնասիրությունը զգալիորեն հետ է մղել բեռի հանդուրժողականության սահմանները: Սակայն, ըստ գիտնականների, ամենադիմացկուն համաձուլվածքը, դրա հիմնական բաղադրիչի՝ պալադիումի հազվադեպության և թանկարժեքության պատճառով, կարող է լայն կիրառություն չունենալ։ Այնուամենայնիվ, մշակողները հայտնել են այս նյութի հնարավոր կիրառման մասին բժշկական իմպլանտներում (օրինակ, ներծածնային պրոթեզների համար), ինչպես նաև ավտոմոբիլային կամ օդատիեզերական արդյունաբերության մասերում:

Ինչ վերաբերում է աշխարհի ամենադիմացկուն մետաղին, անշուշտ, շատերը պատկերացնում են ահեղ մարտիկի՝ զրահով և Դամասկոսի պողպատից պատրաստված թրով: Այնուամենայնիվ, պողպատը հեռու է աշխարհի ամենաամուր մետաղից, քանի որ այն ձեռք է բերվում երկաթը ածխածնի և այլ հավելումների հետ համաձուլման միջոցով: Մաքուր մետաղներից ամենադժվարն է համարվում տիտան!
Այս մետաղի անվան ծագման մասին երկու տարբեր վարկած կա։ Ոմանք ասում են, որ արծաթագույն նյութը սկսել է այդպես կոչվել ի պատիվ հեքիաթային թագուհի Տիտանիայի(գերմանական դիցաբանությունից): Իսկապես, բացի շատ դիմացկուն մետաղ լինելուց, այն նաև զարմանալիորեն թեթև է։ Մյուսները հակված են կարծելու, որ մետաղը ստացել է իր անունը Տիտանների շնորհիվ՝ Երկրի աստվածուհի Գայայի ուժեղ և հզոր զավակներին: Ինչքան էլ որ լինի, երկու տարբերակներն էլ բավականին գեղեցիկ ու բանաստեղծական տեսք ունեն և գոյության իրավունք ունեն։

Տիտանը հայտնաբերել են միանգամից երկու գիտնական՝ գերմանացի Մ.Գ.Կլապտորը և անգլիացի Վ.Գրեգորը։ Նման հայտնագործություն, վեց տարվա տարբերությամբ, կատարվել է 18-րդ դարի վերջին, որից հետո նյութը անմիջապես ավելացվել է պարբերական աղյուսակում։ Այնտեղ վերցրեց 22-րդ սերիական համարը։

Ճիշտ է, իր փխրունության պատճառով մետաղը երկար ժամանակ չէր օգտագործվում։ Միայն 1925 թվականին, անցնելով մի շարք փորձերի միջով, քիմիկոսներին հաջողվեց ստանալ մաքուր տիտան, որը իսկական բեկում դարձավ մարդկության պատմության մեջ։ Պարզվեց, որ մետաղը շատ արտադրելի է ցածր խտությամբ, բարձր կոնկրետ ուժով և կոռոզիոն դիմադրությամբ, ինչպես նաև բարձր ամրությամբ բարձր ջերմաստիճաններում:

Մեխանիկական ուժի առումով տիտանի և ալյումինից վեց անգամ ավելի ուժեղ: Այդ իսկ պատճառով տիտանի հնարավոր կիրառությունների ցանկն անվերջ է։ Բժշկության մեջ օգտագործվում է օստեոպրոթեզավորման, ռազմական արդյունաբերության մեջ (սուզանավերի կորպուս, զրահապատ ավիացիայի և միջուկային տեխնիկայի ստեղծման համար)։ Նաև մետաղը հաստատվել է սպորտի և ոսկերչության, բջջային հեռախոսների արտադրության մեջ։

Տեսանյութ.

Ի դեպ, երկրագնդի վրա տարածվածության առումով աշխարհի ամենաամուր մետաղը զբաղեցնում է տասներորդ հորիզոնականը։ Նրա հանքավայրերը գտնվում են Հարավային Աֆրիկայում, Չինաստանում, Ուկրաինայում, Ճապոնիայում, Հնդկաստանում։

Չնայած, դատելով քիմիայի բնագավառի վերջին հայտնագործություններից, ժամանակի ընթացքում տիտանը ստիպված կլինի գերմետաղի կոչում տալ մեկ այլ ներկայացուցչի։ Ոչ վաղ անցյալում գիտնականները հայտնագործեցին մետաղից ուժեղ նյութ: Սա «հեղուկ մետաղ» է, կամ թարգմանաբար՝ «հեղուկ»։ Հրաշք նյութը կարողացել է ինքնահաստատվել որպես չժանգոտվող և անթերի ձուլման համար: Եվ չնայած մարդկությանը դեռ պետք է քրտնաջան աշխատի, որպեսզի սովորի, թե ինչպես լիովին օգտագործել նոր մետաղը, գուցե ապագան նրան պատկանի:

«Մետաղ» բառի հիշատակման ժամանակ, անշուշտ, յուրաքանչյուրն իր երևակայության մեջ գծում է ամուր, դիմացկուն և գերամուր երկաթի թիթեղ, որը հնարավոր չէ պարզապես թեքել կամ կոտրել։ Այնուամենայնիվ, մետաղները շատ տարբեր են: Իսկ եթե ձեզ հետաքրքրում է, թե ո՞ր մետաղն է աշխարհում ամենադիմացկունը, ապա մենք ձեզ վստահելի պատասխան կտանք և կպատմենք նման մետաղի մասին։ Դա արծաթասպիտակ գույնի նյութ է, որը կոչվում է «տիտան»։

Ո՞վ և ե՞րբ բացեց այն:

Այս մետաղի հայտնաբերման վրա միանգամից երկու գիտնական են աշխատել՝ անգլիացի Վ.Գրեգորին և գերմանացի Մ.Կլապտորը։ Նրանք հայտնաբերել են այս տարրը տասնութերորդ դարի վերջին, բայց վեց տարվա ընդմիջումով։ Պարբերական աղյուսակում տիտանը հայտնվել է քսաներկուերորդ սերիական համարով՝ գիտնականների կողմից մետաղի հայտնաբերումից անմիջապես հետո։ Սակայն իր բարձր փխրունության պատճառով տիտանը երկար ժամանակ չէր օգտագործվում։ Իսկ 1925 թ. Հոլանդացի ֆիզիկոսները իրական բացահայտում են արել՝ մեկուսացնելով ամենամաքուր տիտանը, որը միավորում է բազմաթիվ առավելություններ։ Մետաղը սկսեց առանձնանալ բարձր արտադրականությամբ, գերազանց կոնկրետ ուժով, կոռոզիայից դիմադրությամբ և բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում անհավատալի ուժով:

Տիտանի հիմնական բնութագրերը

Աշխարհի ամենաամուր մետաղը, որը ստեղծվել է 1925 թվականին գիտնականների կողմից, աներևակայելի ճկուն է, ինչը հնարավորություն է տալիս դրանից ստեղծել թիթեղներ, ձողեր, ժապավեններ, խողովակներ, մետաղալարեր և փայլաթիթեղներ: Կարծրության առումով տիտանը չորս անգամ ավելի կարծր է, քան երկաթը և պղնձը, իսկ տիտանն այս պարամետրով տասներկու անգամ ավելի ամուր է, քան ալյումինը: Տիտանի արտադրանքները պահպանում են իրենց ամրությունը նույնիսկ բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության դեպքում: Տիտանի դետալները գերբարձր բեռների ազդեցության տակ ի վիճակի են երկար ժամանակ ծառայել։

Նաև Երկրի վրա ամենադիմացկուն մետաղն ունի հիանալի հակակոռոզիոն հատկություններ: Օրինակ՝ ծովի ջրի մեջ դրված տիտանի թիթեղը տասը տարի չի ենթարկվել ժանգի։ Էլեկտրիկները և ռադիոէլեկտրոնիկայի ինժեներները մեծ հետաքրքրություն ունեն այս մետաղի նկատմամբ, և ամեն ինչ, քանի որ աշխարհի ամենաուժեղ մետաղն ունի զգալի էլեկտրական դիմադրություն և առանձնանում է ոչ մագնիսական հատկություններով:

Ինչու է այս մետաղը կոչվում «տիտան»:

Նրա անվան ծագման երկու վարկած կա. Դրանցից մեկի համաձայն՝ ենթադրվում է, որ արծաթափայլ մետաղն անվանվել է փերիների թագուհու՝ Տիտանիայի պատվին, որը հայտնի է գերմանական դիցաբանությունից։ Եվ բոլորը, քանի որ նյութը, բացի բարձր ամրությունից, նաև աներևակայելի թեթև է: Մեկ այլ վարկածի համաձայն՝ մետաղն անվանվել է Գայա աստվածուհու հզոր զավակների՝ Տիտանների անունով։ Դժվար է դատել, թե այս տարբերակներից որն է ավելի հավանական, սակայն կարելի է նշել, որ դրանցից յուրաքանչյուրը հրաշալի է և իր տեղն ունի։

Տիտանի կիրառում

Արծաթե մետաղի օգտագործումը բավականին լայն է։ Կիրառվում է ռազմական արդյունաբերության (հրթիռների, ինքնաթիռների զրահների, սուզանավերի կորպուսների կառուցում և այլն), բժշկության (պրոթեզավորման), ավտոմոբիլաշինության, գյուղատնտեսության, բջջային հեռախոսների և ոսկերչության մեջ։

Նույնիսկ ավելի թեթև և դիմացկուն

Բոլորովին վերջերս Կալիֆոռնիայի գիտնականները հայտարարեցին ամբողջ աշխարհին, որ հայտնաբերել են ամենաթեթև և դիմացկուն մետաղը։ Սա հեղուկ մետաղ է, որը ստեղծվում է գրաֆենի օքսիդի և լիոֆիլացված ածխածնի խառնուրդից։ Liquid-metal-ը արդեն ստացել է բարձր գնահատականներ մասնագետների կողմից և հաստատվել է որպես ձուլման և չժանգոտվող պողպատի իդեալական նյութ:

Նոր մետաղն այնքան թեթև է, որ ծաղկաթերթիկները հեշտությամբ կարող են պահել այն։ Ինչպես գիտեք, գրաֆենն առանձնանում է ոչ միայն թեթևությամբ և բարձր ամրությամբ, այլև գերազանց ճկունությամբ։ Ուստի այսօր գիտնականները զարգանում են գերթեթև նյութ ստեղծելու ուղղությամբ, և գուցե մոտ ապագայում մարդկության առջև հայտնվեն էլ ավելի յուրահատուկ նյութեր։

Մետաղը մարդկանց կողմից օգտագործվել է հին ժամանակներից։ Բնության մեջ ամենահասանելի և աշխատունակ մետաղը պղինձն է։ Կենցաղային սպասքի տեսքով պղնձե արտադրանքը հնագետները գտնում են հնագույն բնակավայրերի պեղումների ժամանակ։ Տեխնոլոգիական առաջընթացի աճին զուգընթաց մարդը սովորեց համաձուլվածքներ պատրաստել տարբեր մետաղներից, որոնք իրեն օգտակար էին կենցաղային իրերի և զենքի արտադրության մեջ։ Եվ այսպես, հայտնվեց աշխարհի ամենաուժեղ մետաղը։

Տիտանի

Այս արտասովոր գեղեցիկ արծաթասպիտակ մետաղը հայտնաբերվեց գրեթե միաժամանակ 18-րդ դարի վերջին երկու գիտնականների կողմից՝ անգլիացի Վ. Գրեգորիի և գերմանացի Մ. Կլապրոտի կողմից։ Վարկածներից մեկի համաձայն՝ տիտանն իր անունը ստացել է ի պատիվ հին հունական առասպելների հերոսների՝ հզոր տիտանների, մյուսի համաձայն՝ Տիտանիայից, փերի թագուհին գերմանական դիցաբանությունից՝ իր թեթևության պատճառով: Սակայն այն ժամանակ դրա օգուտը չգտան։

Այնուհետև 1925 թվականին Հոլանդիայի ֆիզիկոսները կարողացան մեկուսացնել մաքուր տիտանը և հայտնաբերեցին դրա բազմաթիվ առավելությունները: Սրանք արտադրելիության բարձր ցուցանիշներ են, հատուկ ուժ և կոռոզիայից դիմադրություն, շատ բարձր ուժ բարձր ջերմաստիճաններում: Այն նաև ունի բարձր հակակոռոզիոն դիմադրություն: Այս ֆանտաստիկ գործիչները անմիջապես գրավեցին ինժեներներին և դիզայներներին:

1940 թվականին գիտնական Կրոլը մագնեզիում-ջերմային մեթոդով մաքուր տիտան ստացավ, և այդ ժամանակվանից այս մեթոդը դարձավ հիմնականը։ Երկրի վրա ամենաուժեղ մետաղը արդյունահանվում է աշխարհի շատ վայրերում՝ Ռուսաստանում, Ուկրաինայում, Չինաստանում, Հարավային Աֆրիկայում և այլն:

Մեխանիկական պարամետրերով տիտանը երկու անգամ ավելի ամուր է երկաթից, ալյումինից վեց անգամ։ Տիտանի համաձուլվածքները ներկայումս ամենաուժեղն են աշխարհում և, հետևաբար, կիրառություն են գտել ռազմական (սուզանավերի, հրթիռների շինարարություն), նավաշինության և ավիացիոն արդյունաբերության մեջ (գերձայնային ինքնաթիռների վրա):

Այս մետաղը նույնպես աներևակայելի ճկուն է, ուստի դրանից կարելի է ցանկացած ձև պատրաստել՝ թիթեղներ, խողովակներ, մետաղալարեր, ժապավեն: Տիտանը լայնորեն օգտագործվում է բժշկական պրոթեզների (միևնույն ժամանակ, կենսաբանորեն իդեալականորեն համատեղելի է մարդու մարմնի հյուսվածքների հետ), զարդերի, սպորտային սարքավորումների և այլնի արտադրության համար։

Այն նաև օգտագործվում է քիմիական արտադրության մեջ իր հակակոռոզիոն հատկությունների շնորհիվ, այս մետաղը չի կոռոզիայի ենթարկվում ագրեսիվ միջավայրում: Այսպիսով, փորձարկման նպատակով ծովի ջրի մեջ դրեցին տիտանային թիթեղ, և 10 տարում այն ​​նույնիսկ չժանգոտվեց։

Իր բարձր էլեկտրական դիմադրության և ոչ մագնիսացնող հատկությունների շնորհիվ այն լայնորեն կիրառվում է ռադիոէլեկտրոնիկայի մեջ, օրինակ՝ բջջային հեռախոսների կառուցվածքային մասերում։ Տիտանի կիրառումը ատամնաբուժության ոլորտում շատ խոստումնալից է, հատկապես կարևոր է մարդու ոսկրային հյուսվածքի հետ միաձուլվելու կարողությունը, որն ամրություն և ամրություն է հաղորդում պրոթեզավորման ժամանակ։ Այն լայնորեն կիրառվում է բժշկական գործիքների արտադրության մեջ։

Ուրան

Ուրանի բնական օքսիդացնող հատկությունները օգտագործվել են հնագույն ժամանակներից (մ.թ.ա. 1-ին դար) խեցեգործության մեջ դեղին ջնարակների արտադրության մեջ: Համաշխարհային պրակտիկայում ամենահայտնի երկարակյաց մետաղներից է, այն թույլ ռադիոակտիվ է և օգտագործվում է միջուկային վառելիքի արտադրության մեջ։ 20-րդ դարը նույնիսկ կոչվում էր «Ուրանի դար»։ Այս մետաղը պարամագնիսական հատկություններ ունի:

Ուրանը 2,5 անգամ ավելի ծանր է, քան երկաթը, ձևավորում է բազմաթիվ քիմիական միացություններ, իսկ դրա համաձուլվածքները այնպիսի տարրերով, ինչպիսիք են անագը, կապարը, ալյումինը, սնդիկը և երկաթը, օգտագործվում են արտադրության մեջ։

Վոլֆրամ

Սա ոչ միայն աշխարհի ամենաամուր մետաղն է, այլև շատ հազվադեպ, որը նույնիսկ ոչ մի տեղ չի արդյունահանվում, այլ քիմիապես ձեռք է բերվել դեռ 1781 թվականին Շվեդիայում։ Աշխարհի ամենաջերմակայուն մետաղը. Իր բարձր հրակայունության շնորհիվ այն լավ է հարմարվում դարբնագործության համար, մինչդեռ քաշվում է բարակ թելի մեջ:

Դրա ամենահայտնի օգտագործումը որպես վոլֆրամի թելիկ լույսի լամպերի մեջ է: Այն լայնորեն կիրառվում է հատուկ գործիքների (հատիչներ, կտրիչներ, վիրաբուժական) արտադրության և ոսկերչական իրերի արտադրության համար։ Ռադիոակտիվ ճառագայթներ չհաղորդելու հատկության շնորհիվ այն օգտագործվում է միջուկային թափոններ պահելու համար տարաներ արտադրելու համար։ Ռուսաստանում վոլֆրամի հանքավայրերը գտնվում են Ալթայում, Չուկոտկայում և Հյուսիսային Կովկասում։

Ռենիում

Իր անունը ստացել է Գերմանիայում (Հռենոս գետ), որտեղ այն հայտնաբերվել է 1925 թվականին, մետաղն ինքնին ունի սպիտակ գույն։ Այն արդյունահանվում է ինչպես իր մաքուր տեսքով (Կուրիլյան կղզիներ), այնպես էլ մոլիբդենի և պղնձի հումքի արդյունահանմամբ, բայց շատ փոքր քանակությամբ։

Երկրի վրա ամենաուժեղ մետաղը շատ կոշտ է և խիտ, այն հիանալի հալվում է: Ուժը բարձր է և կախված չէ ջերմաստիճանի փոփոխություններից, թերությունը բարձր արժեքն է, թունավոր մարդկանց համար: Օգտագործվում է էլեկտրոնիկայի և ավիացիոն արդյունաբերության մեջ:

Օսմիում

Ամենածանր տարրը, օրինակ, մեկ կիլոգրամ օսմիումը նման է գնդակի, որը հեշտությամբ տեղավորվում է ձեռքում: Այն պատկանում է մետաղների պլատինե խմբին՝ ոսկուց մի քանի անգամ բարձր գնով։ Անվանումն ստացել է քիմիական ռեակցիայի ժամանակ տհաճ հոտի պատճառով, որն իրականացրել է անգլիացի գիտնական Ս.Տենանտը 1803 թվականին։

Արտաքնապես այն շատ գեղեցիկ է թվում՝ փայլուն արծաթե բյուրեղներ՝ կապույտ և կապույտ երանգով։ Այն սովորաբար օգտագործվում է որպես արդյունաբերության մեջ այլ մետաղների հավելում (ավելացված ամրության մետաղ-կերամիկական կտրիչներ, բժշկական դանակների շեղբեր): Դրա ոչ մագնիսական և դիմացկուն հատկությունները օգտագործվում են բարձր ճշգրտության գործիքների արտադրության մեջ:

Բերիլիում

Այն ձեռք է բերել քիմիկոս Փոլ Լեբոն 19-րդ դարի վերջին։ Սկզբում այս մետաղը ստացել է «քաղցր» մականունը՝ իր կոնֆետի համի պատճառով։ Հետո պարզվեց, որ նա ունի այլ գրավիչ և օրիգինալ հատկություններ, օրինակ՝ նա չի ցանկանում որևէ քիմիական ռեակցիայի մեջ մտնել այլ տարրերի հետ՝ հազվադեպ բացառություններով (հալոգեն)։

Աշխարհի ամենաուժեղ մետաղը և՛ կոշտ է, և՛ փխրուն, և՛ թեթև, և միևնույն ժամանակ խիստ թունավոր: Նրա բացառիկ ամրությունը (օրինակ՝ 1 մմ տրամագծով մետաղալարը կարող է դիմակայել մարդու քաշին) օգտագործվում է լազերային և տիեզերական տեխնոլոգիաների, միջուկային էներգիայի մեջ։

Նոր բացահայտումներ

Կարելի է շարունակել խոսել շատ ամուր մետաղների մասին, բայց տեխնիկական առաջընթացը առաջ է գնում։ Կալիֆորնիայի գիտնականները վերջերս աշխարհին հայտարարեցին «հեղուկ մետաղի» («հեղուկ» բառից) առաջացման մասին, որն իր ուժով գերազանցում է տիտանը: Բացի այդ, պարզվել է, որ այն գերթեթև է, ճկուն և բարձր ամրության։ Հետևաբար, գիտնականները պետք է ստեղծեն և մշակեն նոր մետաղ օգտագործելու ուղիներ, իսկ ապագայում, հնարավոր է, շատ ավելի հայտնագործություններ անեն։

Աշխարհում շատ մետաղներ կան, որոնք կարծրությամբ նույնն են, բայց ոչ բոլորն են լայն կիրառում արդյունաբերության մեջ։ Դրա համար կարող են լինել մի քանի պատճառներ՝ հազվադեպություն և, հետևաբար, բարձր գին, կամ ռադիոակտիվություն, ինչը թույլ չի տալիս օգտագործել մարդու կարիքների համար: Ամենադժվար մետաղների թվում կան 6 առաջատարներ, ովքեր իրենց դիմագծերով նվաճել են աշխարհը։

Մետաղների կարծրությունը սովորաբար չափվում է Մոհսի սանդղակով։ Կոշտության չափման մեթոդը հիմնված է այլ մետաղների կողմից քերծվածքների դիմադրության գնահատման վրա: Այսպիսով, պարզվեց, որ ուրանը և վոլֆրամն ունեն ամենաբարձր կարծրությունը։ Այնուամենայնիվ, կան մետաղներ, որոնք ավելի շատ օգտագործվում են կյանքի տարբեր ոլորտներում, թեև դրանց կարծրությունը ամենաբարձրը չէ Մոհսի սանդղակի վրա: Ուստի, բացահայտելով ամենակարծր մետաղների թեման, սխալ կլինի չհիշատակել հայտնի տիտանի, քրոմի, օսմիումի և իրիդիումի մասին։

Հարցին, թե որն է ամենադժվար մետաղը, դպրոցում քիմիա և ֆիզիկա սովորող ցանկացած մարդ կպատասխանի՝ «տիտան»։ Իհարկե, կան համաձուլվածքներ և նույնիսկ մաքուր նագեթներ, որոնք գերազանցում են նրան ուժով: Բայց առօրյա կյանքում և արտադրության մեջ օգտագործվողների շարքում տիտանը հավասարը չունի:

Մաքուր տիտանն առաջին անգամ ստացվել է 1925 թվականին և միևնույն ժամանակ հայտարարվել է Երկրի ամենադժվար մետաղը։ Այն անմիջապես սկսեց ակտիվորեն կիրառվել արտադրության բոլորովին այլ ոլորտներում՝ հրթիռների և օդային տրանսպորտի մասերից մինչև ատամնաբուժական իմպլանտներ: Մետաղի նման ժողովրդականության արժանիքը նրա մի քանի հիմնական հատկություններն էին` բարձր մեխանիկական ուժ, կոռոզիայից և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն և ցածր խտություն: Մոհսի կարծրության սանդղակով տիտանն ունի 4,5 աստիճան, որը ամենաբարձրը չէ։ Այնուամենայնիվ, նրա ժողովրդականությունը և ներգրավվածությունը տարբեր արդյունաբերություններում այն ​​դարձնում են առաջինը կարծրության առումով սովորաբար օգտագործվողների մեջ:

Տիտանը ամենադժվար մետաղն է, որը սովորաբար օգտագործվում է արտադրության մեջ:

Լրացուցիչ մանրամասներ արդյունաբերության մեջ տիտանի օգտագործման մասին: Այս մետաղը ունի օգտագործման լայն շրջանակ.

• Ավիացիոն արդյունաբերություն - օդանավերի մասեր, գազատուրբիններ, երեսվածքներ, ուժային տարրեր, վայրէջքի սարքերի մասեր, գամեր և այլն;
• Տիեզերական տեխնոլոգիա - երեսվածքներ, մանրամասներ;
• Նավաշինություն - նավաշինություն, պոմպերի և խողովակաշարերի մասեր, նավիգացիոն գործիքներ, տուրբինային շարժիչներ, գոլորշու կաթսաներ;
• Մեքենաշինություն - տուրբինային կոնդենսատորներ, խողովակներ, մաշվածության դիմացկուն տարրեր;
• Նավթի և գազի արդյունաբերություն – հորատման խողովակներ, պոմպեր, ճնշման անոթներ;
• Ավտոմեքենաներ - փականների և արտանետման համակարգերի, փոխանցման լիսեռների, պտուտակների, աղբյուրների մեխանիզմներում;
• Շինարարություն - շենքերի, տանիքի նյութերի, լուսատուների և նույնիսկ հուշարձանների արտաքին և ներքին երեսպատում;
• Բժշկություն - վիրաբուժական գործիքներ, պրոթեզներ, իմպլանտներ, սրտի սարքերի պատյաններ;
• Սպորտ - սպորտային գույք, ճամփորդական պարագաներ, հեծանիվների մասեր։
• Սպառողական ապրանքներ՝ զարդեր, դեկորատիվ իրեր, պարտեզի գործիքներ, ժամացույցներ, խոհանոցային պարագաներ, էլեկտրոնիկայի պատյաններ և նույնիսկ զանգեր, ինչպես նաև ավելացվում են ներկերի, սպիտակեցման, պլաստիկի և թղթի բաղադրությանը:

Կարելի է տեսնել, որ տիտանը պահանջարկ ունի արդյունաբերության բոլորովին այլ ոլորտներում՝ շնորհիվ իր ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների։ Չնայած այն աշխարհի ամենադժվար մետաղը չէ Մոհսի սանդղակով, նրա արտադրանքը շատ ավելի ամուր և թեթև է, քան պողպատը, ավելի քիչ մաշվում է և ավելի դիմացկուն է գրգռիչների նկատմամբ:

Ակտիվ սպառվող մետաղների մեջ տիտանը համարվում է ամենադժվարը։

Իր բնական տեսքով ամենադժվարը կապտասպիտակ մետաղն է՝ քրոմը։ Այն հայտնաբերվել է 18-րդ դարի վերջին և այդ ժամանակվանից լայնորեն կիրառվում է արտադրության մեջ։ Մոհսի սանդղակի վրա քրոմի կարծրությունը 5 է: Եվ լավ պատճառներով այն կարող է կտրել ապակիները, իսկ երկաթի հետ համակցվելիս կարող է նույնիսկ մետաղ կտրել: Քրոմը ակտիվորեն օգտագործվում է նաև մետալուրգիայում՝ այն ավելացվում է պողպատին՝ նրա ֆիզիկական հատկությունները բարելավելու համար: Քրոմի օգտագործման սպեկտրը շատ բազմազան է: Օգտագործվում է հրազենի տակառներ, բժշկական և քիմիական մշակման սարքավորումներ, կենցաղային իրեր՝ խոհանոցային պարագաներ, կահույքի մետաղական մասեր, նույնիսկ սուզանավերի պատյաններ պատրաստելու համար։

Ամենաբարձր կարծրությունը իր մաքուր տեսքով - քրոմ

Քրոմն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում, օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատի արտադրության համար, կամ մակերեսների ծածկման համար՝ քրոմապատում (սարքեր, մեքենաներ, մասեր, սպասք): Հաճախ այս մետաղը օգտագործվում է հրազենի տակառների արտադրության մեջ: Նաև հաճախ այս մետաղը կարելի է գտնել ներկերի և գունանյութերի արտադրության մեջ: Դրա օգտագործման մեկ այլ ոլորտ կարող է զարմանալի թվալ՝ սննդային հավելումների արտադրությունը, իսկ քիմիական և բժշկական լաբորատորիաների համար տեխնոլոգիական սարքավորումների ստեղծման ժամանակ քրոմը չի կարող հրաժարվել:

Օսմիումը և իրիդիումը պլատինե խմբի մետաղների ներկայացուցիչներ են և ունեն գրեթե նույն խտությունը։ Իրենց մաքուր ձևով նրանք աներևակայելի հազվադեպ են բնության մեջ, և ամենից հաճախ՝ միմյանց հետ խառնուրդով: Իրիդիումը, իր բնույթով, ունի բարձր կարծրություն, ինչը դժվարացնում է մետաղի մշակումը ինչպես մեխանիկական, այնպես էլ քիմիական:

Առավելագույն խտություն ունեն օսմիումը և իրիդիումը

Իրիդիումը համեմատաբար վերջերս ակտիվորեն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ: Նախկինում այն ​​օգտագործվում էր զգուշությամբ, քանի որ դրա ֆիզիկաքիմիական բնութագրերը լիովին չեն հասկացվել։ Այժմ իրիդիումը օգտագործվում է նույնիսկ զարդերի (որպես ներդիր կամ պլատինի հետ համաձուլվածքի), վիրաբուժական գործիքների և սրտի ռիթմավարների մասերի արտադրության մեջ։ Բժշկության մեջ մետաղը պարզապես անփոխարինելի է. նրա կենսաբանական արտադրանքը կարող է օգնել հաղթահարել ուռուցքաբանությունը, իսկ ռադիոակտիվ իզոտոպով ճառագայթումը կարող է կանգնեցնել քաղցկեղի բջիջների աճը:

Աշխարհում արդյունահանվող իրիդիումի երկու երրորդը բաժին է ընկնում քիմիական արդյունաբերությանը, իսկ մնացածը բաշխվում է այլ ճյուղերի միջև՝ մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ ցողում, սպառողական ապրանքներ (ցայտաղբյուրների տարրեր, զարդեր), բժշկություն էլեկտրոդների, տարրերի արտադրության մեջ։ սրտի ռիթմավարների և վիրաբուժական գործիքների, ինչպես նաև մետաղների ֆիզիկաքիմիական և մեխանիկական հատկությունների բարելավման համար։

Իրիդիումի կարծրությունը Մոսի սանդղակի վրա 5 է

Օսմիումը արծաթափայլ սպիտակ մետաղ է՝ կապտավուն երանգով։ Այն հայտնաբերվել է իրիդիումից հետո մեկ տարի, իսկ այժմ այն ​​հաճախ հանդիպում է երկաթե երկնաքարերում: Բացի բարձր կարծրությունից, օսմիումն առանձնանում է բարձր արժեքով՝ 1 գրամ մաքուր մետաղը գնահատվում է 10 հազար դոլար։ Նրա մեկ այլ առանձնահատկությունը քաշն է՝ 1 լիտր հալած օսմիումը հավասար է 10 լիտր ջրի։ Ճիշտ է, գիտնականները դեռ չեն գտել այս հատկության կիրառումը:

Իր հազվադեպության և բարձր գնի պատճառով օսմիումը օգտագործվում է միայն այնտեղ, որտեղ այլ մետաղներ չեն կարող օգտագործվել: Այն լայնորեն չի կիրառվել, և իմաստ չունի փնտրել, քանի դեռ մետաղի մատակարարումը կանոնավոր չի դարձել։ Այժմ օսմիումը օգտագործվում է գործիքներ պատրաստելու համար, որոնք պահանջում են բարձր ճշգրտություն: Դրանից ստացված արտադրանքը գրեթե չի մաշվում և զգալի ուժ ունի:

Օսմիումի կարծրության ինդեքսը հասնում է 5,5-ի

Ամենահայտնի տարրերից մեկը, որն աշխարհի ամենադժվար մետաղներից է, ուրանը։ Թույլ ռադիոակտիվությամբ բաց մոխրագույն մետաղ է։ Ուրանը համարվում է ամենածանր մետաղներից մեկը՝ նրա տեսակարար կշիռը 19 անգամ գերազանցում է ջրին: Ունի նաև հարաբերական պլաստիկություն, ճկունություն և ճկունություն, պարամագնիսական հատկություններ։ Մոսի սանդղակի վրա մետաղի կարծրությունը 6 է, որը համարվում է շատ բարձր ցուցանիշ։

Նախկինում ուրան գրեթե երբեք չէր օգտագործվում, և այն հայտնաբերվում էր միայն որպես հանքաքարի թափոն այլ մետաղների՝ ռադիումի և վանադիումի արդյունահանման ժամանակ: Մինչ օրս ուրան արդյունահանվում է հանքավայրերում, հիմնական աղբյուրներն են ԱՄՆ-ի Ժայռոտ լեռները, Կոնգոյի Հանրապետությունը, Կանադան և Հարավաֆրիկյան Միությունը:

Չնայած ռադիոակտիվությանը, ուրանն ակտիվորեն սպառվում է մարդկության կողմից։ Այն ամենից շատ պահանջված է միջուկային էներգիայում. այն օգտագործվում է որպես միջուկային ռեակտորների վառելիք: Ուրանը նաև օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության և երկրաբանության մեջ՝ ապարների տարիքը որոշելու համար։

Չեն կարոտում հատուկ ծանրության և ռազմական տեխնիկայի անհավանական թվերը: Ուրանը պարբերաբար օգտագործվում է զրահաթափանց արկերի միջուկներ ստեղծելու համար, որոնք իրենց բարձր ամրության շնորհիվ գերազանց աշխատանք են կատարում։

Ուրանը ամենադժվար մետաղն է, սակայն այն ռադիոակտիվ է

Երկրի վրա ամենադժվար մետաղների մեր ցուցակը գլխավորում է փայլուն արծաթագույն մոխրագույն վոլֆրամը: Մոհսի սանդղակով վոլֆրամն ունի 6 կարծրություն, ինչպես ուրանը, բայց ի տարբերություն վերջինիս, այն ռադիոակտիվ չէ։ Բնական կարծրությունը, սակայն, չի զրկում նրան ճկունությունից, քանի որ վոլֆրամը իդեալական է տարբեր մետաղական արտադրանքներ կեղծելու համար, և դրա դիմադրությունը բարձր ջերմաստիճաններին թույլ է տալիս այն օգտագործել լուսավորման սարքերում և էլեկտրոնիկայի մեջ: Վոլֆրամի սպառումը չի հասնում բարձր շրջանառության, և դրա հիմնական պատճառը ավանդների սահմանափակ քանակն է։

Իր բարձր խտության պատճառով վոլֆրամը լայնորեն օգտագործվում է զենքի արտադրության մեջ՝ ծանր քաշային և հրետանային արկերի արտադրության համար։ Ընդհանուր առմամբ, վոլֆրամն ակտիվորեն օգտագործվում է ռազմական ճարտարագիտության մեջ՝ փամփուշտներ, հակակշիռներ, բալիստիկ հրթիռներ։ Այս մետաղի հաջորդ ամենատարածված օգտագործումը ավիացիան է: Դրանից պատրաստվում են շարժիչներ, էլեկտրավակուումային սարքերի մասեր։ Շինարարության մեջ օգտագործվում են վոլֆրամից պատրաստված կտրող գործիքներ։ Այն նաև անփոխարինելի տարր է լաքերի և լուսադիմացկուն ներկերի, հրակայուն և ջրակայուն գործվածքների արտադրության մեջ։

Վոլֆրամը համարվում է առավել հրակայուն և դիմացկուն

Ուսումնասիրելով յուրաքանչյուր մետաղի հատկությունները և սպառման ոլորտները՝ դժվար է միանշանակ ասել, թե որն է աշխարհի ամենադժվար մետաղը, եթե հաշվի առնենք ոչ միայն Մոհսի սանդղակի ցուցանիշները։ Ներկայացուցիչներից յուրաքանչյուրն ունի մի շարք առավելություններ. Օրինակ, տիտանը, որը չունի գերբարձր կարծրություն, ամուր գրավել է առաջին տեղը ամենաշատ օգտագործվող մետաղների շարքում։ Բայց ուրանը, որի կարծրությունը հասնում է մետաղների մեջ ամենաբարձր նշագծին, այնքան էլ տարածված չէ թույլ ռադիոակտիվության պատճառով։ Իսկ վոլֆրամը, որը ճառագայթում չի արձակում և ունի ամենաբարձր ամրությունը և շատ լավ ճկունությունը, չի կարող ակտիվորեն օգտագործվել ռեսուրսների սահմանափակության պատճառով: