Najbardziej odporny na zużycie metal. Jaki jest najtwardszy metal na ziemi?

Powszechnym przekonaniem na temat twardości jest diament lub stal damasceńska/stal damasceńska. Jeśli pierwszy minerał przewyższa wszystkie proste substancje istniejące na Ziemi, które stworzyła natura, to niesamowite właściwości ostrzy wykonanych z rzadkiej stali wynikają z umiejętności mieczników i dodatków z innych metali. Wiele stopów technicznych, stosowanych np. do produkcji supertwardych frezów w przemyśle maszynowym, tworząc trwałe, niezawodne narzędzia o unikalnych właściwościach, wiąże się z tymi dodatkami w zwykłej symbiozie żelaza i węgla, w skrócie tradycyjnie zwanej stal - chrom, tytan, wanad, molibden, nikiel. Kiedy czytelnicy pytają, jaki jest najtwardszy metal na świecie, na stronach internetowych są bombardowani lawiną sprzecznych informacji. W tej roli, zdaniem autorów różnych artykułów, albo wolfram, albo chrom, albo iryd z osmem, albo tytan z działaniem tantalu.

Aby przedostać się przez dżunglę nie zawsze poprawnie zinterpretowanych, choć trafnych faktów, warto sięgnąć do źródła pierwotnego – systemu pierwiastków zawartych zarówno w składzie, jak i w innych obiektach kosmicznych, pozostawionych ludzkości przez wielkiego rosyjskiego chemika i fizyk D.I. Mendelejew. Posiadał wiedzę encyklopedyczną, dokonał wielu odkryć naukowych w zakresie wiedzy o budowie, składzie i oddziaływaniu substancji, a także stworzył słynną tablicę opartą na odkrytym przez siebie podstawowym prawie okresowości, nazwaną jego imieniem.

Planety najbliżej Słońca - Merkury, Wenus, Mars wraz z naszą planetą są klasyfikowane jako jedna - grupa ziemska. Istnieją ku temu powody nie tylko wśród astronomów, fizyków i matematyków, ale także wśród geologów i chemików. Powodem takich wniosków wśród tych ostatnich jest między innymi fakt, że wszystkie one składają się głównie z krzemianów, tj. różne pochodne pierwiastka krzemu, a także liczne związki metali z tablicy Dmitrija Iwanowicza.

W szczególności nasza planeta składa się głównie (do 99%) z dziesięciu elementów:

Jednak człowieka, oprócz żelaza i opartych na nim stopów niezbędnych do przetrwania i rozwoju, zawsze znacznie bardziej pociągały metale szlachetne, często z szacunkiem nazywane metalami szlachetnymi – złoto i srebro, a później platyna.

Razem z nią klasyfikacja naukowa Według chemików do grupy platynowców zalicza się ruten, rod, pallad i osm z irydem. Wszystkie należą również do metali szlachetnych. Na podstawie masy atomowej dzieli się je na dwie podgrupy:

Dwa ostatnie są szczególnie interesujące dla naszych pseudonaukowych badań na temat tego, kto jest tutaj najtrudniejszy. Wynika to z faktu, że duża masa atomowa w porównaniu z innymi pierwiastkami: 190,23 dla osmu, 192,22 dla irydu, zgodnie z prawami fizyki, implikuje ogromną gęstość właściwą, a co za tym idzie, twardość tych metali.

Jeśli gęste, ciężkie złoto i ołów są substancjami miękkimi, plastycznymi i łatwymi w obróbce, to osm i iryd, odkryte w początek XIX stulecia okazały się kruche. W tym miejscu należy pamiętać, że miarą tej właściwości fizycznej jest to, że diament, którym bez większego wysiłku można wykonać napis na dowolnym innym twardym materiale pochodzenia naturalnego lub sztucznego, jest jednocześnie niezwykle kruchy, tj. Dość łatwo to złamać. Chociaż na pierwszy rzut oka wydaje się to prawie niemożliwe.

Ponadto osm i pallad mają wiele innych interesujących właściwości:

• Bardzo wysoka ogniotrwałość.
• Odporny na korozję i utlenianie nawet po podgrzaniu do wysokich temperatur.
• Odporny na stężone kwasy i inne agresywne związki.

Dlatego też wraz z platyną, także w postaci z nią związków, wykorzystywane są do produkcji katalizatorów dla wielu procesy chemiczne, precyzyjne urządzenia, sprzęt, narzędzia w medycznych, naukowych, wojskowych i kosmicznych sektorach działalności człowieka.

Jest to osm i iryd, a naukowcy po badaniach uważają, że tę właściwość w przybliżeniu w równym stopniu nadaje im natura, są najtwardszymi metalami na świecie.



I wszystko byłoby dobrze, ale niezbyt dobrze. Faktem jest, że zarówno ich obecność w skorupie ziemskiej, jak i, w związku z tym, globalna produkcja tych właśnie minerałów są znikome:

• 10 -11% to ich zawartość w stałej skorupie planety.
• Całkowita ilość czystego metalu produkowanego rocznie mieści się w następujących granicach: 4 tony dla irydu, 1 tona dla osmu.
• Cena osmu jest w przybliżeniu równa cenie złota.

Jest oczywiste, że te drogie metale ziem rzadkich, pomimo swojej twardości, nie mogą być nawet w ograniczonym stopniu wykorzystywane jako surowce do produkcji; być może jako dodatki do stopów, związki z innymi metalami w celu nadania unikalnych właściwości.

Kim jest dla nich?

Ale człowiek nie byłby sobą, gdyby nie znalazł zamiennika irydu osmem. Ponieważ ich stosowanie jest niepraktyczne i zbyt drogie, nie bezskutecznie zwrócono uwagę na inne metale, które znalazły zastosowanie w różne sytuacje, gałęzie przemysłu związane z tworzeniem nowych stopów, materiałów kompozytowych, produkcją urządzeń, maszyn i mechanizmów do użytku cywilnego i wojskowego:

Choć najtwardszy metal świata, a właściwie dwa z nich – iryd i osm, wykazały swoje wyjątkowe właściwości dopiero w warunkach laboratoryjnych, a także jako znikomo procentowe dodatki do stopów, to inne związki do tworzenia nowych materiałów potrzebnych człowiekowi powinny być wdzięczne naturze i za ten dar. Jednocześnie nie ulega wątpliwości, że dociekliwe umysły utalentowanych naukowców i genialnych wynalazców będą wymyślać nowe substancje o unikalnych właściwościach, jak to miało już miejsce w przypadku syntezy fulerenów, które okazały się twardsze od diamentu, który jest już zaskakujące.

Wszystko, co musisz wiedzieć o tytanie, a także o chromie i wolframie

Wiele osób interesuje się pytaniem: jaki jest najtwardszy metal na świecie? To jest tytan. Ta stała substancja będzie tematem większości artykułu. Zapoznajmy się także trochę z takimi twardymi metalami jak chrom i wolfram.

9 ciekawe fakty o tytanie

1. Istnieje kilka wersji tego, dlaczego metal ma swoją nazwę. Jedna z teorii głosi, że otrzymał imię na cześć Tytanów, nieustraszonych nadprzyrodzonych stworzeń. Według innej wersji nazwa pochodzi od Tytanii, królowej wróżek.
2. Tytan został odkryty pod koniec XVIII wieku przez chemika niemieckiego i angielskiego.
3. Tytan od dawna nie jest stosowany w przemyśle ze względu na jego naturalną kruchość.
4. Na początku 1925 roku po serii eksperymentów chemicy uzyskali tytan w czysta forma.
5. Wióry tytanu są wysoce łatwopalne.
6. Jest to jeden z najlżejszych metali.
7. Tytan może topić się tylko w temperaturach powyżej 3200 stopni.
8. Wrze w temperaturze 3300 stopni.
9. Tytan ma srebrny kolor.

Historia odkrycia tytanu

Metal, który później nazwano tytanem, odkryło dwóch naukowców – Anglik William Gregor i Niemiec Martin Gregor Klaproth. Naukowcy pracowali równolegle i nie krzyżowali się ze sobą. Różnica między odkryciami wynosi 6 lat.

William Gregor nadał swojemu odkryciu nazwę: manakin.

Ponad 30 lat później uzyskano pierwszy stop tytanu, który okazał się niezwykle kruchy i nie nadawał się nigdzie do zastosowania. Uważa się, że dopiero w 1925 roku wyizolowano tytan w czystej postaci, który stał się jednym z najpopularniejszych metali w przemyśle.

Udowodniono, że rosyjskiemu naukowcowi Kiriłłowowi udało się wydobyć czysty tytan w 1875 roku. Wydał broszurę szczegółowo opisującą jego pracę. Jednak badania mało znanego Rosjanina pozostały niezauważone.

Ogólne informacje o tytanie

Stopy tytanu są wybawieniem dla mechaników i inżynierów. Na przykład korpus samolotu jest wykonany z tytanu. W locie osiąga prędkość kilkukrotnie większą od prędkości dźwięku. Tytanowa obudowa nagrzewa się do temperatur powyżej 300 stopni i nie topi się.

Metal zamyka pierwszą dziesiątkę „Najbardziej powszechnych metali w przyrodzie”. Duże złoża odkryto w Republice Południowej Afryki, Chinach, a duże ilości tytanu w Japonii, Indiach i na Ukrainie.

Całkowita wielkość światowych zasobów tytanu wynosi ponad 700 milionów ton. Jeśli tempo produkcji pozostanie takie samo, tytanu wystarczy na kolejne 150–160 lat.

Największy producent najtwardszego metalu na świecie - Rosyjskie przedsiębiorstwo„VSMPO-Avisma”, który zaspokaja jedną trzecią światowych potrzeb.

Właściwości tytanu

1. Odporność na korozję.
2. Wysoka wytrzymałość mechaniczna.
3. Niska gęstość.

Masa atomowa tytanu wynosi 47,88 amu, numer seryjny V tabela chemiczna Mendelejew - 22. Zewnętrznie jest bardzo podobny do stali.

Gęstość mechaniczna metalu jest 6 razy większa niż aluminium i 2 razy większa niż żelazo. Może łączyć się z tlenem, wodorem, azotem. W połączeniu z węglem metal tworzy niezwykle twarde węgliki.

Przewodność cieplna tytanu jest 4 razy mniejsza niż żelaza i 13 razy mniejsza niż aluminium.

Proces wydobycia tytanu

W ziemi znajdują się duże ilości tytanu, jednak wydobycie go z głębin kosztuje mnóstwo pieniędzy. Do produkcji wykorzystuje się metodę jodkową, której autorem jest Van Arkel de Boer.

Metoda opiera się na zdolności metalu do łączenia się z jodem; po rozkładzie tego związku można otrzymać czysty tytan, wolny od obcych zanieczyszczeń.

Najciekawsze rzeczy wykonane z tytanu:

• protezy w medycynie;
• tablice urządzeń mobilnych;
• systemy rakietowe do eksploracji kosmosu;
• rurociągi, pompy;
• markizy, gzymsy, okładziny zewnętrzne budynków;
• większość części (podwozie, tapicerka).

Obszary zastosowania tytanu

Tytan jest aktywnie wykorzystywany w sferze wojskowej, medycynie i biżuterii. Nadano mu nieoficjalną nazwę „metal przyszłości”. Wielu twierdzi, że pomaga zamienić marzenia w rzeczywistość.

Najtwardszy metal na świecie był początkowo używany w sferze wojskowej i obronnej. Obecnie głównym konsumentem wyrobów tytanowych jest przemysł lotniczy.

Tytan jest uniwersalnym materiałem konstrukcyjnym. Przez wiele lat wykorzystywano go do budowy turbin lotniczych. W silnikach lotniczych elementy wentylatorów, sprężarki i tarcze są wykonane z tytanu.

Nowoczesny design samolot może zawierać do 20 ton stopu tytanu.

Główne obszary zastosowań tytanu w budowie samolotów:

• produkty formy przestrzennej (obrzeża drzwi, włazy, okładziny, podłogi);
• zespoły i podzespoły narażone na duże obciążenia (wsporniki skrzydeł, podwozie, siłowniki hydrauliczne);
• części silnika (obudowa, łopatki sprężarki).

Dzięki tytanowi człowiek był w stanie przekroczyć barierę dźwięku i przedostać się w przestrzeń kosmiczną. Wykorzystywano go do tworzenia załogowych systemów rakietowych. Tytan może wytrzymać promieniowanie kosmiczne, zmiany temperatury i prędkość ruchu.

Metal ten ma niską gęstość, co jest ważne w przemyśle stoczniowym. Produkty wykonane z tytanu są lekkie, co oznacza zmniejszenie masy i zwiększenie ich zwrotności, szybkości i zasięgu. Jeśli kadłub statku zostanie pokryty tytanem, nie będzie trzeba go malować przez wiele lat – tytan nie rdzewieje woda morska(odporność na korozję).

Najczęściej metal ten wykorzystywany jest w przemyśle stoczniowym do produkcji silników turbinowych, kotłów parowych i rur skraplaczy.

Przemysł naftowy i tytan

Bardzo głębokie wiercenie uważane jest za obiecujący obszar zastosowania stopów tytanu. Aby zbadać i wydobyć zasoby podziemne, należy zejść głęboko pod ziemię - ponad 15 tysięcy metrów. Na przykład aluminiowe rury wiertnicze pękną pod wpływem własnego ciężaru, a tylko stopy tytanu mogą sięgać naprawdę dużych głębokości.

Nie tak dawno temu zaczęto aktywnie wykorzystywać tytan do tworzenia studni na szelfach morskich. Specjaliści wykorzystują stopy tytanu jako sprzęt:

• instalacje do produkcji ropy naftowej;
• zbiorniki wysokociśnieniowe;
• pompy głębinowe, rurociągi.

Tytan w sporcie, medycynie

Tytan jest niezwykle popularny w sporcie ze względu na swoją wytrzymałość i lekkość. Kilka dekad temu ze stopów tytanu wykonano rower, pierwszy sprzęt sportowy wykonany z najtwardszego materiału na świecie. Nowoczesny rower składa się z tytanowego korpusu, takich samych sprężyn hamulcowych i siodełka.

Tytanowe kije golfowe powstały w Japonii. Urządzenia te są lekkie i trwałe, ale niezwykle drogie.

Z tytanu wykonana jest większość przedmiotów znajdujących się w plecakach wspinaczy i podróżników – zastawa stołowa, zestawy kuchenne, stojaki do wzmacniania namiotów. Czekany tytanowe są bardzo popularnym sprzętem sportowym.

Metal ten jest bardzo poszukiwany w przemyśle medycznym. Większość narzędzi chirurgicznych jest wykonana z tytanu – jest lekka i wygodna.

Kolejnym obszarem zastosowania metalu przyszłości jest tworzenie protetyki. Tytan „łączy się” doskonale z ludzkim ciałem. Lekarze nazywali ten proces „prawdziwym pokrewieństwem”. Konstrukcje tytanowe są bezpieczne dla mięśni i kości i rzadko powodują reakcja alergiczna, nie są niszczone przez płyn w organizmie. Protezy tytanowe są trwałe i wytrzymują ogromne obciążenia fizyczne.

Tytan to niesamowity metal. Pomaga człowiekowi osiągnąć niespotykane dotąd wyżyny w różnych obszarach życia. Jest kochany i szanowany za swoją siłę, lekkość i przez wiele lat usługi.

Chrom jest jednym z najtwardszych metali.

Ciekawe fakty na temat chromu

1. Od czego pochodzi nazwa metalu Greckie słowo„chroma”, co oznacza farbę.
2. B środowisko naturalne chrom nie występuje w czystej postaci, ale tylko w postaci rudy chromowo-żelazowej, podwójnego tlenku.
3. Największe złoża metalu znajdują się w Republice Południowej Afryki, Rosji, Kazachstanie i Zimbabwe.
4. Gęstość metalu – 7200 kg/m3.
5. Chrom topi się w temperaturze 1907 stopni.
6. Wrze w temperaturze 2671 stopni.
7. Absolutnie czysty chrom bez zanieczyszczeń charakteryzuje się ciągliwością i lepkością. W połączeniu z tlenem, azotem lub wodorem metal staje się kruchy i bardzo twardy.
8. Ten srebrzystobiały metal odkrył Francuz Louis Nicolas Vauquelin pod koniec XVIII wieku.

Właściwości chromu metalicznego

Chrom ma bardzo wysoką twardość i może ciąć szkło. Nie utlenia się pod wpływem powietrza i wilgoci. Jeśli metal zostanie podgrzany, utlenianie nastąpi tylko na powierzchni.

Rocznie zużywa się ponad 15 000 ton czystego chromu. Angielska firma Bell Metals uznawana jest za lidera w produkcji czystego chromu.

Stany Zjednoczone zużywają najwięcej chromu Kraje zachodnie Europie i Japonii. Rynek chromu jest zmienny, a ceny wahają się w szerokim zakresie.

Obszary zastosowań chromu

Najczęściej stosowany do tworzenia stopów i powłok galwanicznych (chromowanie w transporcie).

Do stali dodaje się chrom, który poprawia właściwości fizyczne metal Stopy te są najbardziej poszukiwane w metalurgii żelaza.

Sama stal popularna marka składa się z chromu (18%) i niklu (8%). Stopy takie charakteryzują się doskonałą odpornością na utlenianie i korozję oraz są trwałe nawet w wysokich temperaturach.

Piece grzewcze wykonane są ze stali, która zawiera jedną trzecią chromu.

Co jeszcze wytwarza się z chromu?

1. Lufy do broni palnej.
2. Kadłub łodzi podwodnej.
3. Cegły stosowane w hutnictwie.

Kolejnym niezwykle twardym metalem jest wolfram.

Interesujące fakty na temat wolframu

1. Nazwa metalu przetłumaczona z języka niemieckiego („Wolf Rahm”) oznacza „wilczą pianę”.
2. Jest to najbardziej ogniotrwały metal na świecie.
3. Wolfram ma jasnoszary odcień.
4. Metal odkrył pod koniec XVIII w. (1781 r.) Szwed Karl Scheele.
5. Wolfram topi się w temperaturze 3422 stopni, wrze w temperaturze 5900.
6. Metal ma gęstość 19,3 g/cm3.
7. Masa atomowa – 183,85, pierwiastek grupy VI w układ okresowy Mendelejew (numer seryjny – 74).

Proces wydobycia wolframu

Wolfram należy do dużej grupy metali rzadkich. Zawiera także rubid i molibden. Grupę tę charakteryzuje niskie rozpowszechnienie metali w przyrodzie i mała skala ich zużycia.

Produkcja wolframu składa się z 3 etapów:

• oddzielanie metalu od rudy, gromadzenie go w roztworze;
• izolacja związku, jego oczyszczanie;
• oddzielenie czystego metalu od gotowego związku chemicznego.
• Materiałami wyjściowymi do produkcji wolframu są scheelit i wolframit.

Zastosowania wolframu

Wolfram jest podstawą większości wytrzymałych stopów. Wykorzystuje się go do produkcji silników lotniczych, części elektrycznych urządzeń próżniowych i żarników.
Wysoka gęstość metalu umożliwia wykorzystanie wolframu do produkcji rakiet balistycznych, pocisków, przeciwwag i pocisków artyleryjskich.

Związki na bazie wolframu stosowane są do przetwórstwa innych metali, w górnictwie (wiercenie odwiertów), farbach i lakierach oraz tekstyliach (jako katalizator w syntezie organicznej).

Złożone związki wolframu stosuje się do:

• druty – stosowane w piecach grzewczych;
• taśmy, folie, płyty, arkusze - do walcowania i kucia płaskiego.

Tytan, chrom i wolfram znajdują się na szczycie listy „najtwardszych metali świata”. Są wykorzystywane w wielu obszarach działalności człowieka - w lotnictwie i rakietach, w wojsku, w budownictwie, a jednocześnie jest to dalekie od pełne spektrum zastosowanie metali.

Nasz świat jest pełen niesamowite fakty, które są interesujące dla wielu osób. Właściwości różnych metali nie są wyjątkiem. Wśród tych pierwiastków, których jest na świecie 94, znajdują się te najbardziej plastyczne i plastyczne, są też te o dużej przewodności elektrycznej lub duży współczynnik opór. W tym artykule porozmawiamy o najtwardszych metalach i ich unikalnych właściwościach.

Iryd zajmuje pierwsze miejsce na liście metali wyróżniających się największą twardością. Został odkryty na początku XIX wieku przez angielskiego chemika Smithsona Tennanta. Iryd ma następujące właściwości fizyczne:

• ma srebrzystobiały kolor;
• jego temperatura topnienia wynosi 2466 o C;
• temperatura wrzenia – 4428 o C;
• rezystancja – 5,3·10−8Ohm·m.

Ponieważ iryd jest najtwardszym metalem na świecie, jest trudny w obróbce. Ale nadal jest używany w różnych dziedzinach przemysłu. Na przykład służy do wytwarzania małych kulek używanych w stalówkach piór. Iryd służy do produkcji komponentów rakiet kosmicznych, niektórych części samochodów i nie tylko.

W przyrodzie występuje bardzo mało irydu. Znaleziska tego metalu są swego rodzaju dowodem na to, że meteoryty spadły w miejscu, w którym został odkryty. Te kosmiczne ciała zawierają znaczne ilości metalu. Naukowcy uważają, że nasza planeta jest również bogata w iryd, ale jego złoża znajdują się bliżej jądra Ziemi.

Na drugim miejscu na naszej liście znajduje się ruten. Odkrycie tego obojętnego metalu w kolorze srebrnym należy do rosyjskiego chemika Karla Klausa, którego dokonano w 1844 roku. Pierwiastek ten należy do grupy platynowców. To rzadki metal. Naukowcom udało się ustalić, że na planecie znajduje się około 5 tysięcy ton rutenu. Rocznie możliwe jest wydobycie około 18 ton metalu.

Ze względu na ograniczoną ilość i wysoki koszt ruten jest rzadko stosowany w przemyśle. Stosuje się go w następujących przypadkach:

• niewielką jego ilość dodaje się do tytanu w celu poprawy właściwości korozyjnych;
• Jego stop z platyną służy do wytwarzania bardzo odpornych styków elektrycznych;
• ruten jest często stosowany jako katalizator reakcje chemiczne.

Trzecie miejsce na naszej liście zajmuje metal zwany tantalem, odkryty w 1802 roku. Został odkryty przez szwedzkiego chemika A. G. Ekeberga. Przez długi czas uważano, że tantal jest tożsamy ​​z niobem. Ale niemieckiemu chemikowi Heinrichowi Rose udało się udowodnić, że są to dwa różne pierwiastki. Naukowiec Werner Bolton z Niemiec był w stanie wyizolować tantal w czystej postaci w 1922 roku. To bardzo rzadki metal. Największe złoża rud tantalu odkryto w Australii Zachodniej.

Ze względu na swoje unikalne właściwości tantal jest bardzo poszukiwanym metalem. Jest stosowany w różnych dziedzinach:

• w medycynie tantal wykorzystuje się do produkcji drutu i innych elementów, które mogą spajać tkankę, a nawet działać jako substytut kości;
• stopy z tym metalem są odporne na agresywne środowisko, dlatego wykorzystuje się je do produkcji sprzętu lotniczego i elektroniki;
• tantal wykorzystuje się także do wytwarzania energii w reaktorach jądrowych;
• pierwiastek ma szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym.

Chrom jest jednym z najtwardszych metali. Odkryto go w Rosji w 1763 roku w złożu na północnym Uralu. Ma niebieskawo-biały kolor, chociaż zdarzają się przypadki, gdy jest uważany za czarny metal. Chromu nie można nazwać rzadkim metalem. Bogate w jego złoża są następujące kraje:

• Kazachstan;
• Rosja;
• Madagaskar;
• Zimbabwe.

Złoża chromu występują także w innych krajach. Metal ten jest szeroko stosowany w różnych gałęziach metalurgii, nauki, inżynierii mechanicznej i innych.

Piąte miejsce na liście najtwardszych metali zajmuje beryl. Jego odkrycie należy do chemika Louisa Nicolasa Vauquelina z Francji, którego dokonano w 1798 roku. Metal ten ma srebrzystobiałą barwę. Pomimo swojej twardości beryl jest materiałem kruchym, co sprawia, że ​​jest bardzo trudny w obróbce. Służy do tworzenia wysokiej jakości głośników. Służy do wytwarzania paliwa do silników odrzutowych i materiałów ogniotrwałych. Metal jest szeroko stosowany w tworzeniu technologii lotniczej i systemów laserowych. Stosowany jest także w energia jądrowa oraz w produkcji sprzętu rentgenowskiego.

Na liście najtwardszych metali znajduje się również osm. Jest pierwiastkiem należącym do grupy platynowców, a swoimi właściwościami przypomina iryd. Ten metal ogniotrwały jest odporny na agresywne środowisko, ma dużą gęstość i jest trudny w obróbce. Został odkryty przez naukowca Smithsona Tennanta z Anglii w 1803 roku. Metal ten jest szeroko stosowany w medycynie. Wykonuje się z niego elementy rozruszników serca, wykorzystuje się go także do budowy zastawki płucnej. Jest również szeroko stosowany w przemyśle chemicznym i do celów wojskowych.

Ren metaliczny ze srebrem przejściowym zajmuje siódmą pozycję na naszej liście. Założenie o istnieniu tego pierwiastka przyjął D.I. Mendelejew w 1871 r., a chemikom z Niemiec udało się go odkryć w 1925 r. Zaledwie 5 lat później udało się ustalić wydobycie tego rzadkiego, trwałego i ogniotrwałego metalu. W tym czasie można było uzyskiwać 120 kg renu rocznie. Teraz wielkość rocznej produkcji metalu wzrosła do 40 ton. Wykorzystywany jest do produkcji katalizatorów. Służy również do wykonywania styków elektrycznych, które mogą się samooczyszczać.

Srebrnoszary wolfram jest nie tylko jednym z najtwardszych metali, ale także liderem pod względem ogniotrwałości. Można go stopić dopiero w temperaturze 3422 o C. Dzięki tej właściwości wykorzystuje się go do tworzenia elementów żarowych. Stopy wykonane z tego pierwiastka charakteryzują się dużą wytrzymałością i często są wykorzystywane do celów wojskowych. Wolfram jest również używany do produkcji narzędzi chirurgicznych. Wykorzystuje się go także do produkcji pojemników, w których przechowywane są materiały radioaktywne.

Jednym z najtwardszych metali jest uran. Został odkryty w 1840 roku przez chemika Peligo. D.I. Mendelejew wniósł ogromny wkład w badanie właściwości tego metalu. Radioaktywne właściwości uranu odkrył naukowiec A. A. Becquerel w 1896 roku. Następnie chemik z Francji nazwał wykryte promieniowanie metalu promieniami Becquerela. Uran często występuje w przyrodzie. Kraje posiadające największe złoża rudy uranu to Australia, Kazachstan i Rosja.

Ostatnie miejsce w pierwszej dziesiątce najtwardszych metali zajmuje tytan. Po raz pierwszy pierwiastek ten w czystej postaci uzyskał chemik J. Ya Berzelius ze Szwecji w 1825 roku. Tytan to lekki srebrno-biały metal, który jest bardzo trwały i odporny na korozję i naprężenia mechaniczne. Stopy tytanu znajdują zastosowanie w wielu gałęziach inżynierii mechanicznej, medycynie i przemyśle chemicznym.

Zastosowanie metali w życie codzienne rozpoczęła się u zarania rozwoju człowieka, a pierwszym metalem była miedź, ponieważ jest ona dostępna w przyrodzie i można ją łatwo przetwarzać. Nie bez powodu archeolodzy podczas wykopalisk odnajdują rozmaite wyroby i sprzęty gospodarstwa domowego wykonane z tego metalu. W procesie ewolucji ludzie stopniowo nauczyli się łączyć różne metale, uzyskując coraz trwalsze stopy nadające się do wyrobu narzędzi, a później broni. Obecnie trwają eksperymenty, dzięki którym można zidentyfikować najsilniejsze metale na świecie.

• wysoka wytrzymałość właściwa;
• odporność na wysokie temperatury;
• niska gęstość;
• odporność na korozję;
• odporność mechaniczna i chemiczna.

Tytan znajduje zastosowanie w przemyśle wojskowym, medycynie lotniczej, przemyśle stoczniowym i innych obszarach produkcji.

Najsłynniejszy pierwiastek, uważany za jeden z najsilniejszych metali na świecie, iw normalne warunki jest słabym metalem radioaktywnym. W naturze występuje m.in stan wolny oraz w kwaśnych skałach osadowych. Jest dość ciężki, szeroko rozpowszechniony wszędzie i ma właściwości paramagnetyczne, elastyczność, plastyczność i względną plastyczność. Uran jest wykorzystywany w wielu obszarach produkcji.

Znany jako najbardziej ogniotrwały metal na świecie, jest jednym z najsilniejszych metali na świecie. Jest solidnym elementem przejściowym o błyszczącej srebrno-szarej barwie. Ma wysoką wytrzymałość, doskonałą ogniotrwałość, odporność na wpływy chemiczne. Ze względu na swoje właściwości można go kuć i wciągać w cienką nić. Znany jako włókno wolframowe.

Wśród przedstawicieli tej grupy uważany jest za metal przejściowy o dużej gęstości i srebrzystobiałym kolorze. Występuje w naturze w czystej postaci, ale występuje w surowcach molibdenu i miedzi. Charakteryzuje się dużą twardością i gęstością oraz doskonałą ogniotrwałością. Posiada zwiększoną wytrzymałość, która nie jest tracona pod wpływem powtarzających się zmian temperatury. Ren jest drogim metalem i ma wysoki koszt. Stosowany w nowoczesnej technologii i elektronice.

Błyszczący srebrzystobiały metal o lekko niebieskawym odcieniu, należy do grupy platynowców i jest uważany za jeden z najsilniejszych metali na świecie. Podobnie jak iryd, ma wysoką gęstość atomową, wysoką wytrzymałość i twardość. Ponieważ osm jest metalem platynowym, ma właściwości podobne do irydu: ogniotrwałość, twardość, kruchość, odporność na naprężenia mechaniczne, a także na wpływ agresywnego środowiska. Znaleziony szerokie zastosowanie w chirurgii, mikroskopia elektronowa, przemysł chemiczny, rakietowy, sprzęt elektroniczny.

Należy do grupy metali i jest pierwiastkiem jasnoszarym o względnej twardości i dużej toksyczności. Ze względu na swoje unikalne właściwości beryl znajduje zastosowanie w wielu różnych obszarach produkcyjnych:

• energia jądrowa;
• inżynieria lotnicza;
• metalurgia;
• technologia laserowa;
• energia jądrowa.

Ze względu na dużą twardość beryl wykorzystywany jest do produkcji stopów stopowych i materiałów ogniotrwałych.

Następny na liście dziesięciu najsilniejszych metali świata jest chrom – twardy, wysokowytrzymały metal o niebiesko-białej barwie, odporny na zasady i kwasy. Występuje w przyrodzie w czystej postaci i jest szeroko stosowany w różnych gałęziach nauki, technologii i produkcji. Chrom służy do tworzenia różnych stopów, które są wykorzystywane do produkcji sprzętu do przetwarzania medycznego i chemicznego. W połączeniu z żelazem tworzy stop zwany żelazochromem, który wykorzystuje się do produkcji narzędzi skrawających do metalu.

Tantal zasługuje na brąz w rankingu, gdyż jest jednym z najsilniejszych metali na świecie. Jest to srebrzysty metal o dużej twardości i gęstości atomowej. Ze względu na utworzenie się na powierzchni warstwy tlenku ma ołowiany odcień.

Charakterystyczne właściwości tantalu to wysoka wytrzymałość, ogniotrwałość, odporność na korozję i odporność na agresywne środowisko. Metal jest dość plastycznym metalem i można go łatwo obrabiać. Dziś tantal jest z powodzeniem stosowany:

• w przemyśle chemicznym;
• podczas budowy reaktorów jądrowych;
• w produkcji metalurgicznej;
• przy tworzeniu stopów żaroodpornych.

Drugie miejsce w rankingu najtrwalszych metali świata zajmuje ruten, srebrzysty metal należący do grupy platynowców. Jego osobliwością jest obecność w jego składzie tkanka mięśniowa organizmy żywe. Cennymi właściwościami rutenu są: wysoka wytrzymałość, twardość, ogniotrwałość, odporność chemiczna i zdolność do tworzenia związków złożonych. Ruten jest uważany za katalizator wielu reakcji chemicznych i działa jako materiał do produkcji elektrod, styków i ostrych końcówek.

Na czele rankingu najtrwalszych metali świata znajduje się iryd – srebrzystobiały, twardy i ogniotrwały metal należący do grupy platynowców. W naturze pierwiastek o wysokiej wytrzymałości występuje niezwykle rzadko i często łączy się go z osmem. Ze względu na swoją naturalną twardość jest trudny w obróbce i charakteryzuje się dużą odpornością na uderzenia. chemiczny. Iryd z wielkim trudem reaguje na działanie halogenów i nadtlenku sodu.

Ten metal gra ważną rolę w życiu codziennym. Dodawany jest do tytanu, chromu i wolframu w celu poprawy odporności na środowiska kwaśne, stosowany w produkcji artykułów piśmiennych oraz stosowany w biżuterii do tworzenia biżuterii. Koszt irydu pozostaje wysoki ze względu na jego ograniczoną obecność w przyrodzie.

Dziś przyjrzymy się najmocniejszym metalom na świecie i omówimy ich właściwości. Tytan otwiera „ocenę wytrzymałości”.

Nie najtrwalszy?

Nazwa metalu prawdopodobnie pochodzi od imienia starożytnego greckiego bohatera Tytana. Dlatego metal ten kojarzy nam się z niezniszczalnością. Wielu uważa tytan za najmocniejszy metal na świecie. Jednak w rzeczywistości jest to dalekie od przypadku.

Czysty tytan po raz pierwszy uzyskano w 1925 roku. NA nowy materiał Od razu przykuł uwagę ze względu na szereg właściwości. Tytan zaczął być bardzo aktywnie wykorzystywany w sektorze przemysłowym.

Obecnie tytan zajmuje 10. miejsce wśród metali naturalnych pod względem rozpowszechnienia. Skorupa ziemska zawiera około 700 milionów ton. Oznacza to, że obecne surowce wytrzymają kolejne 150 lat.

Tytan ma doskonałe właściwości. Jest to metal lekki i trwały, odporny na korozję. Można go łatwo poddać obróbce cieplnej i ma szeroki zakres zastosowań. Oddziałuje z innymi elementami układu okresowego tylko po podgrzaniu. Występuje naturalnie w rudach rutylu i ilmenitu. Czysty tytan otrzymuje się przez spiekanie rudy chlorem.

Jest w stanie wytrzymać ogromne obciążenia. Metal wyróżnia się wysoką wytrzymałością i odpornością na uderzenia. Jest używany w produkcji pojazdy, rakiety, a nawet łodzie podwodne. Tytan wytrzymuje ciśnienie nawet na dużych głębokościach.

Jest również popularny w branży medycznej. Protezy na nim oparte nie wchodzą w interakcję z tkankami ciała i nie ulegają korozji. Jednak z biegiem lat zaczyna się zużywać, co zmusza do wymiany protezy na nową.

Nowe rozwiązania

W 2016 roku naukowcy znaleźli sposób na poprawę właściwości tytanu i uczynienie go jeszcze trwalszym. Głównym celem badań jest znalezienie trwalszego materiału, który będzie kompatybilny z tkankami organizmu. I wtedy przypomnieliśmy sobie złoto, które od wielu lat stosowane jest w protetyce.

Stop tytanu i złota po kilku próbach znalezienia idealnej proporcji składników okazał się niezwykle trwały. 4 razy mocniejszy niż inne metale stosowane obecnie w protetyce.

Tantal

Jeden z najmocniejszych metali. Nazwany na cześć starożytny grecki bóg Tantal, który rozgniewał Zeusa i został wrzucony do piekła. Ma srebrzystobiałą barwę z niebieskawym odcieniem. Jest charakterystycznym elementem magmy granitowej i zasadowej. Pozyskuje się go z minerału koltanu, którego największe złoża znajdują się w Brazylii i Afryce.

Został otwarty już w 1802 roku. Wtedy uznawano go za odmianę kolumbium, jednak później ustalono, że są to dwa różne metale o podobnych właściwościach. Dopiero 100 lat później udało się uzyskać czysty tantal. Jego koszt jest dziś dość wysoki – 150 dolarów za 1 kg metalu.

Tantal jest metalem ogniotrwałym o dość dużej gęstości. Z chemicznego punktu widzenia jest stabilny, ponieważ nie rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach. W postaci proszku tantal dobrze pali się w powietrzu. Stosowany do produkcji kondensatorów elektrolitycznych, grzałek w piecach próżniowych. Kondensatory tantalowe zwiększają żywotność układów elektronicznych do 10-12 lat. Warto zauważyć, że nawet jubilerzy znaleźli dla niego zastosowanie - zastępują platynę.

Badania wytrzymałościowe metali wykazały, że stop tantalu i wolframu ma prawie stuprocentową wytrzymałość.

Osm jest bardzo...

Osm to kolejny niezwykle mocny metal. Znajduje się również na liście najrzadszych i najdroższych. Występuje w skorupie ziemskiej w niewielkich ilościach. Zalicza się ją do rozproszonej, czyli nie posiadającej własnych złóż. Dlatego jego ekstrakcji towarzyszą ogromne trudności.

Osm należy do grupy metali platynowych. Jego koszt to około 10 000 dolarów za gram. Pod względem ceny ustępuje jedynie sztucznemu kalifornii. Składa się z kilku izotopów, które są niezwykle trudne do rozdzielenia. Najpopularniejszym izotopem jest osm-187. Jego cena za gram sięga nawet 200 000 dolarów!

Osm jest rekordzistą pod względem gęstości wśród metali. Ponadto jest to metal o dużej wytrzymałości. Stopy zawierające osm stają się odporne na korozję oraz stają się mocniejsze i trwalsze. Metal wykorzystuje się także w czystej postaci np. do produkcji drogich piór wiecznych, które praktycznie się nie zużywają i piszą latami.

Chrom

Chrom, kobalt i wolfram są znane nauce od 1913 roku i są ze sobą zjednoczone nazwa zwyczajowa- stellity. Pozostają twarde nawet w temperaturze 600 stopni Celsjusza.

Metal ten występuje głównie w głębokich warstwach Ziemi. Występuje także w kamiennych meteorytach, które są uważane za analogi naszego płaszcza. Tylko spinele chromowe mają wartość przemysłową. Wiele minerałów zawierających chrom jest całkowicie bezużytecznych. Najczystszy chrom otrzymuje się poprzez elektrolizę stężonego chromu roztwory wodne lub elektroliza siarczanu chromu.

Metal w połączeniu ze stalą znacznie zwiększa jego wytrzymałość, a także zwiększa odporność na utlenianie. Poprawia właściwości stali, nie zmniejszając jej plastyczności.

Ruten

Należy do grupy platynowców i zaliczany jest do metali szlachetnych. Jednak z ich listy ruten jest uważany za najmniej szlachetny... Został odkryty przez naukowca Karla-Ernsta Klausa w 1844 roku. Warto zauważyć, że profesor nieustannie wąchał i smakował wyniki swoich badań. Raz nawet się spalił jama ustna, kiedy skosztował jednego z odkrytych przez siebie związków rutenu.

Jego światowe rezerwy wynoszą dziś około 5000 ton. Ruten od dawna jest przedmiotem badań, jednak wiele jego właściwości jest wciąż nieznanych. Problem w tym, że nie wynaleziono jeszcze sposobu na całkowite oczyszczenie rutenu. Zanieczyszczenie surowców uniemożliwia badanie ich właściwości. Lekarze są jednak przekonani, że stosowanie metalu w życiu codziennym może zwiększyć częstość występowania chorób wśród populacji. Dlatego uwolnienie izotopu rutenu-106 na Uralu wywołało taki oddźwięk w prasie. W końcu ruten-106 ma właściwości radioaktywne.

Jednocześnie jego wartość w 2017 roku nieoczekiwanie przewyższyła wszystkie metale platynowe.

Iryd jest najmocniejszym metalem

To iryd ma największą wytrzymałość. Tak, ma gorszą gęstość od osmu, ale ma najwyższy współczynnik wytrzymałości. Nazywany jest także najrzadszym z metali, choć w rzeczywistości zawartość astatyny w skorupie ziemskiej jest jeszcze niższa.

Iryd badano bardzo dokładnie. 70 lat później jego główne właściwości – niesamowita wytrzymałość i odporność na korozję – stały się znane na całym świecie. Dziś wykorzystuje się go w wielu gałęziach przemysłu. Lwia część Metal jest wykorzystywany przez przemysł chemiczny. Pozostała część jest rozdzielana na wiele innych dziedzin, w tym na medycynę i biżuterię. Iryd w połączeniu z platyną tworzy wysokiej jakości i bardzo trwałą biżuterię.