Možete li zamisliti što bi se dogodilo da naši preci nisu otkrili važne metale poput srebra, zlata, bakra i željeza? Vjerojatno bismo i dalje živjeli u kolibama, koristeći kamen kao naše glavno oruđe. Snaga metala igrala je važnu ulogu u oblikovanju naše prošlosti i sada djeluje kao temelj na kojem gradimo budućnost.

Neki od njih su vrlo mekani i doslovno se tope u vašim rukama, poput najaktivnijeg metala na svijetu. Drugi su toliko čvrsti da se ne mogu saviti, ogrebati ili slomiti bez upotrebe posebne opreme.

A ako vas zanima koji su metali najtvrđi i najdržljiviji na svijetu, odgovorit ćemo na ovo pitanje, uzimajući u obzir različite procjene relativne tvrdoće materijala (Mohsova ljestvica, Brinell-ova metoda), kao i parametre poput:

• Youngov modul: uzima u obzir elastičnost elementa pod napetošću, odnosno sposobnost objekta da se odupire pod elastičnom deformacijom.
• Snaga prinosa: određuje maksimalnu vlačnu čvrstoću materijala nakon čega počinje iskazivati ​​duktilno ponašanje.
• Vučna čvrstoća: krajnji vlačni napon nakon kojeg se materijal počinje lomiti.

10. Tantal

Ovaj metal ima tri prednosti odjednom: trajan je, gust i vrlo otporan na koroziju. Osim toga, ovaj element pripada skupini vatrostalnih metala poput volframa. Da biste rastopili tantal, morat ćete zapaliti vatru na temperaturi od 3 017 ° C.

Tantal se uglavnom koristi u elektroničkom sektoru za proizvodnju izdržljivih, teških kondenzatora za telefone, kućna računala, fotoaparate, pa čak i za elektroničke uređaje u automobilima.

9. Berilij

Ali bolje je ne prilaziti ovom metalnom zgodnom muškarcu bez zaštitne opreme. Budući da je berilij vrlo toksičan, te ima kancerogen i alergijski učinak. Ako udišete zrak koji sadrži prašinu ili pare berilija, tada će se pojaviti bolest berilioze koja pogađa pluća.

Međutim, berilij nije samo štetan, već je i dobar. Na primjer, dodajte samo 0,5% berilija u čelik i nabavite opruge koje će biti otporne čak i ako se dovedu do crvene vrućine. Izdržavaju milijarde ciklusa opterećenja.

Berilij se koristi u zrakoplovnoj industriji za izradu toplinskih zaslona i sustava vođenja, za izradu vatrostalnih materijala. Pa čak i vakuumska cijev Velikog hadronskog sudarača izrađena je od berilija.

8. Uran

Ova prirodna radioaktivna tvar vrlo je raširena u zemljinoj kori, ali koncentrirana je u određenim čvrstim kamenim formacijama.

Jedan od najtvrđih metala na svijetu ima dvije komercijalno značajne primjene - nuklearno oružje i nuklearni reaktori. Dakle, konačni proizvodi uranove industrije su bombe i radioaktivni otpad.

7. Gvožđe i čelik

Kao čista tvar, željezo nije tako čvrsto u usporedbi s ostalim sudionicima ocjenjivanja. Ali zbog minimalnih troškova rudarstva često se kombinira s drugim elementima za proizvodnju čelika.

Čelik je vrlo jaka legura željeza i drugih elemenata poput ugljika. To je najčešće korišteni materijal u građevinarstvu, inženjerstvu i drugim industrijama. Čak i ako nemate nikakve veze s njima, i dalje upotrebljavate čelik svaki put kada režete proizvode nožem (osim, naravno, ako je keramički).

6. Titan

Titan je gotovo sinonim za snagu. Ima impresivnu specifičnu čvrstoću (30-35 km), koja je gotovo dvostruko veća od sličnih karakteristika legiranih čelika.

Titan je vatrostalni metal koji je vrlo otporan na toplinu i abraziju, pa je jedna od najpopularnijih legura. Na primjer, može se legirati željezom i ugljikom.

Ako vam treba vrlo čvrsta i istodobno vrlo lagana konstrukcija, onda je bolje od metala pronaći titan. To ga čini izborom broj jedan za stvaranje raznih dijelova u zrakoplovstvu i raketnoj znanosti i brodogradnji.

5. Renij

Riječ je o vrlo rijetkom i skupom metalu, koji se, iako se u prirodi nalazi u čistom obliku, obično dolazi s „dodatkom“ molibdenita.

Da je kostim Iron Man napravljen od renija, mogao bi izdržati temperature od 2000 ° C bez gubitka čvrstoće. Što bi se dogodilo sa samim Iron Manom ​​unutar odijela nakon takvog "vatrenog šoua", šutjet ćemo.

Rusija je treća zemlja na svijetu po prirodnim rezervama renija. Ovaj se metal koristi u petrokemijskoj industriji, elektronici i elektrotehnici, kao i za izradu zrakoplovnih motora i raketa.

4. Chrome

Prema Mohsovoj skali koja mjeri otpornost kemijskih elemenata na ogrebotine, krom je u prvih pet, na drugom mjestu je samo bor, dijamant i volfram.

Krom je cijenjen zbog svoje visoke korozijske otpornosti i tvrdoće. Lakše je rukovati od metala platinske skupine, štoviše, češći je, pa je krom popularan element koji se koristi u legurama poput nehrđajućeg čelika.

A jedan od najjačih metala na Zemlji koristi se za stvaranje dodataka prehrani. Naravno, unutra nećete uzimati čisti krom, već njegov prehrambeni spoj s drugim tvarima (na primjer, krom pikolinat).

3. Iridium

Poput svog „bratovog“ osmija, iridij spada u metale platinske skupine, a po izgledu podsjeća na platinu. Vrlo je tvrda i vatrostalna. Da biste rastopili iridij, morat ćete napraviti kres s temperaturama iznad 2000 ° C.

Iridij se smatra jednim od najtežih metala na Zemlji, kao i jednim od elemenata s najviše korozije.

2. Osmij

Ova "žilava matica" u svijetu metala pripada skupini platina i ima visoku gustoću. U stvari, to je najgušći prirodni element na Zemlji (22,61 g / cm3). Iz istog razloga, osmij se ne topi na 3033 ° C.

Kada je legiran s drugim metalima platinske skupine (poput iridija, platine i paladija), može se koristiti u mnogim područjima gdje su potrebni tvrdoća i trajnost. Na primjer, za izradu spremnika za skladištenje nuklearnog otpada.

1. Volfram

Najotporniji metal koji postoji u prirodi. Ovaj rijetki kemijski element je ujedno i najzaporniji metal (3422 ° C).

Prvi put ga je otkrio u obliku kiseline (volfram trioksid) 1781. godine švedski kemičar Karl Scheele. Daljnja su istraživanja dovela dvojicu španjolskih znanstvenika, Juan Joséa i Fausto d'Eljujara, da otkriju kiselinu iz mineralnog volframa iz kojega su naknadno izolirali volfram pomoću drvenog ugljena.

Pored svoje široke uporabe u žaruljama sa žarnom niti, sposobnost volframa da djeluje u ekstremnim vrućinama čini ga jednim od najatraktivnijih elemenata za industriju oružja. Tijekom drugog svjetskog rata ovaj je metal igrao važnu ulogu u pokretanju ekonomskih i političkih odnosa između europskih zemalja.

Volfram se koristi i za proizvodnju tvrdih legura, a u zrakoplovnoj industriji - za proizvodnju raketnih mlaznica.

Tablica vlačne čvrstoće metala

Legure protiv metala

Legure su kombinacija metala, a glavni razlog njihovog stvaranja je dobivanje trajnijeg materijala. Najvažnija legura je čelik, koji je kombinacija željeza i ugljika.

Što je veća čvrstoća legure, to je bolje. A obični čelik ovdje nije "prvak". Osobito obećavaju metalurške legure na bazi vanadij čelika: nekoliko tvrtki proizvodi opcije s vlačnom čvrstoćom do 5205 MPa.

U ovom trenutku, najotpornija i najtvrđa biokompatibilna masa je legura titana s β-Ti3Au zlatom.

Gledaj video: Xperia XZ PREMIUM Durability Test - Scratch Burn Bend Tested! (Svibanj 2025).