Na světě existuje mnoho kovů, které jsou z hlediska tvrdosti stejné, ale ne všechny jsou široce používány v průmyslu. Důvodů může být několik: vzácnost a tedy vysoká cena nebo radioaktivita, která brání využití v lidských potřebách. Mezi nejtvrdšími kovy je 6 vůdců, kteří svými vlastnostmi dobyli svět.

Tvrdost kovů se obvykle měří na Mohsově stupnici. Metoda měření tvrdosti je založena na hodnocení odolnosti proti poškrábání jinými kovy. Bylo tedy zjištěno, že nejvyšší tvrdost mají uran a wolfram. Existují však kovy, které se více používají v různých oblastech života, i když jejich tvrdost není nejvyšší na Mohsově stupnici. Proto při odkrývání tématu nejtvrdších kovů by bylo špatné nezmínit známý titan, chrom, osmium a iridium.

Na otázku, jaký je nejtvrdší kov, každý, kdo studuje ve škole chemii a fyziku, odpoví: „Titan“. Samozřejmě existují slitiny a dokonce i čisté nugety, které jej pevností předčí. Ale mezi těmi, které se používají v každodenním životě a výrobě, titan nemá obdoby.

Čistý titan byl poprvé získán v roce 1925 a zároveň byl prohlášen za nejtvrdší kov na Zemi. Okamžitě se začal aktivně využívat ve zcela jiných oblastech výroby – od částí raket a letecké dopravy až po zubní implantáty. Předností takové popularity kovu bylo několik jeho hlavních vlastností: vysoká mechanická pevnost, odolnost proti korozi a vysokým teplotám a nízká hustota. Na Mohsově stupnici tvrdosti má titan stupeň 4,5, což není nejvyšší. Jeho obliba a zapojení do různých průmyslových odvětví jej však řadí na první místo v tvrdosti mezi běžně používanými.

Titan je nejtvrdší kov běžně používaný ve výrobě.

Další podrobnosti o použití titanu v průmyslu. Tento kov má širokou škálu použití:

• Letecký průmysl - díly draků, plynové turbíny, pláště, výkonové prvky, díly podvozků, nýty atd.;
• Kosmická technika - skiny, detaily;
• Stavba lodí - oplechování lodí, části čerpadel a potrubí, navigační přístroje, turbínové motory, parní kotle;
• Strojírenství - turbínové kondenzátory, potrubí, otěruvzdorné prvky;
• Ropný a plynárenský průmysl – vrtné potrubí, čerpadla, tlakové nádoby;
• Automobilový průmysl - v mechanismech ventilů a výfukových systémů, převodových hřídelích, šroubech, pružinách;
• Stavebnictví - vnější a vnitřní opláštění budov, střešní krytiny, svítidla a dokonce i památky;
• Medicína - chirurgické nástroje, protézy, implantáty, pouzdra na srdeční přístroje;
• Sport - sportovní potřeby, cestovní doplňky, cyklistické díly.
• Spotřební zboží - šperky, dekorační předměty, zahradní nářadí, hodinky, kuchyňské náčiní, pouzdra na elektroniku a dokonce i zvonky a přidává se také do složení barev, bělidel, plastů a papíru.

Je vidět, že titan je pro své fyzikální a chemické vlastnosti žádaný ve zcela jiných oblastech průmyslu. Přestože nejde o nejtvrdší kov na světě v Mohsově měřítku, jeho výrobky jsou mnohem pevnější a lehčí než ocel, méně se opotřebovávají a jsou odolnější vůči dráždivým látkám.

Titan je považován za nejtvrdší mezi aktivně spotřebovávanými kovy.

Nejtvrdší v přírodní podobě je modrobílý kov – chrom. Byl objeven na konci 18. století a od té doby se hojně používá ve výrobě. Na Mohsově stupnici je tvrdost chrómu 5. A to z dobrého důvodu – dokáže řezat sklo, v kombinaci se železem dokonce i kov. Chrom se také aktivně používá v metalurgii – přidává se do oceli pro zlepšení jejích fyzikálních vlastností. Spektrum použití chromu je velmi rozmanité. Vyrábějí se z něj hlavně střelné zbraně, lékařská a chemická zpracovatelská zařízení, předměty pro domácnost - kuchyňské náčiní, kovové části nábytku a dokonce i trupy ponorek.

Nejvyšší tvrdost v čisté formě - chrom

Chrom se používá v různých oblastech, například pro výrobu nerezové oceli, nebo pro nátěry povrchů - chromování (spotřebiče, auta, díly, nádobí). Často se tento kov používá při výrobě hlavně střelných zbraní. Tento kov lze také často nalézt při výrobě barviv a pigmentů. Další oblast jeho použití se může zdát překvapivá - výroba doplňků stravy a při tvorbě technologického vybavení pro chemické a lékařské laboratoře se chrom neobejde.

Osmium a iridium jsou zástupci kovů skupiny platiny a mají téměř stejnou hustotu. Ve své čisté formě jsou v přírodě neuvěřitelně vzácné a nejčastěji ve vzájemné slitině. Iridium má ze své podstaty vysokou tvrdost, což znesnadňuje kovoobrábění, jak mechanické, tak chemické.

Osmium a iridium mají nejvyšší hustotu

Iridium se v průmyslu aktivně používá relativně nedávno. Dříve byl používán opatrně, protože jeho fyzikálně-chemické vlastnosti nebyly plně pochopeny. Nyní se iridium používá i při výrobě šperků (jako intarzie nebo ve slitině s platinou), chirurgických nástrojů a dílů pro kardiostimulátory. V medicíně je kov prostě nenahraditelný: jeho biologické produkty mohou pomoci překonat onkologii a ozáření radioaktivním izotopem může zastavit růst rakovinných buněk.

Dvě třetiny iridia vytěženého ve světě směřují do chemického průmyslu a zbytek je distribuován mezi další průmyslová odvětví – naprašování v hutním průmyslu, spotřební zboží (prvky plnicích per, šperky), lékařství při výrobě elektrod, prvků kardiostimulátorů a chirurgických nástrojů, jakož i pro zlepšení fyzikálně-chemických a mechanických vlastností kovů.

Tvrdost iridia na Mossově stupnici je 5

Osmium je stříbřitě bílý kov s namodralým nádechem. Byl objeven po iridiu o rok a nyní se často vyskytuje v železných meteoritech. Kromě vysoké tvrdosti se osmium vyznačuje vysokou cenou - 1 gram čistého kovu se odhaduje na 10 tisíc dolarů. Další z jeho vlastností je jeho hmotnost – 1 litr roztaveného osmia se rovná 10 litrům vody. Je pravda, že vědci zatím nenašli využití pro tuto vlastnost.

Kvůli jeho vzácnosti a vysoké ceně se osmium používá pouze tam, kde nelze použít žádný jiný kov. Nebyl široce používán a nemá smysl hledat, dokud nebude přísun kovu pravidelný. Nyní se osmium používá k výrobě nástrojů, které vyžadují vysokou přesnost. Výrobky z něj se téměř neopotřebují a mají značnou pevnost.

Index tvrdosti osmia dosahuje 5,5

Jedním z nejznámějších prvků, který je jedním z nejtvrdších kovů na světě, je uran. Je to světle šedý kov se slabou radioaktivitou. Uran je považován za jeden z nejtěžších kovů – jeho měrná hmotnost je 19krát větší než u vody. Má také relativní plasticitu, kujnost a pružnost, paramagnetické vlastnosti. Na stupnici Moss je tvrdost kovu 6, což je považováno za velmi vysoký ukazatel.

Dříve se uran téměř nepoužíval a nacházel se pouze jako rudný odpad při těžbě jiných kovů – radia a vanadu. Dosud se uran těží v nalezištích, hlavními zdroji jsou Skalisté hory USA, Konžská republika, Kanada a Jihoafrická unie.

Navzdory radioaktivitě je uran lidstvem aktivně spotřebováván. Nejžádanější je v jaderné energetice – používá se jako palivo pro jaderné reaktory. Uran se také používá v chemickém průmyslu a v geologii k určení stáří hornin.

Nechyběly neuvěřitelné údaje o specifické hmotnosti a vojenském inženýrství. Uran se pravidelně používá k vytváření jader pancéřových projektilů, které díky své vysoké síle odvádějí vynikající práci.

Uran je nejtvrdší kov, ale je radioaktivní

Na vrcholu našeho seznamu nejtvrdších kovů na Zemi je brilantní stříbrně šedý wolfram. Na Mohsově stupnici má wolfram tvrdost 6, jako uran, ale na rozdíl od posledně jmenovaného není radioaktivní. Přirozená tvrdost mu však neubírá na pružnosti, protože wolfram je ideální pro kování různých kovových výrobků a jeho odolnost vůči vysokým teplotám umožňuje jeho použití ve svítidlech a elektronice. Spotřeba wolframu nedosahuje vysokých obratů a hlavním důvodem je jeho omezené množství na ložiskách.

Díky své vysoké hustotě je wolfram široce používán ve výrobě zbraní pro výrobu těžkých a dělostřeleckých granátů. Obecně se wolfram aktivně používá ve vojenském inženýrství - kulky, protizávaží, balistické střely. Dalším nejoblíbenějším použitím tohoto kovu je letectví. Vyrábějí se z něj motory, části elektrovakuových zařízení. Ve stavebnictví se používají řezné nástroje vyrobené z wolframu. Je také nepostradatelným prvkem při výrobě laků a světlovzdorných barev, ohnivzdorných a voděodolných tkanin.

Wolfram je považován za nejvíce žáruvzdorný a odolný

Po prostudování vlastností a sfér spotřeby každého kovu je obtížné jednoznačně říci, jaký je nejtvrdší kov na světě, pokud vezmeme v úvahu nejen ukazatele Mohsovy stupnice. Každý ze zástupců má řadu výhod. Například titan, který nemá ultra vysokou tvrdost, se pevně umístil na prvním místě mezi nejpoužívanějšími kovy. Ale uran, jehož tvrdost dosahuje nejvyšší známky mezi kovy, není tak populární kvůli slabé radioaktivitě. A wolfram, který nevyzařuje záření a má nejvyšší pevnost a velmi dobrou tažnost, nelze kvůli omezeným zdrojům aktivně používat.

Od dětství víme, že nejodolnějším kovem je ocel. Vše železo je s tím spojeno.

Železný muž, železná dáma, ocelový charakter. Vyslovením těchto frází máme na mysli neuvěřitelnou sílu, sílu, tvrdost.

Ocel byla dlouhou dobu hlavním materiálem ve výrobě a zbraních. Ale ocel není kov. Přesněji řečeno nejde o úplně čistý kov. A to s uhlíkem, ve kterém jsou přítomny i další kovové přísady. Aplikací aditiv, tzn. změnit jeho vlastnosti. Poté se zpracuje. Výroba oceli je celá věda.

Nejpevnější kov se získá zavedením vhodných slitin do oceli. Může to být chrom, který také dává tepelnou odolnost, nikl, díky kterému je ocel tvrdá a elastická atd.

V některých polohách ocel začala vytlačovat hliník. Čas plynul, rychlost rostla. Nevydržel ani hliník. Musel jsem se obrátit na titána.

Ano, titan je nejsilnější kov. Aby ocel získala vlastnosti vysoké pevnosti, byl do ní přidán titan.

Byl otevřen v XVIII století. Pro jeho křehkost ho nebylo možné použít. Postupem času, po obdržení čistého titanu, se inženýři a konstruktéři začali zajímat o jeho vysokou měrnou pevnost, nízkou hustotu, odolnost proti korozi a vysokým teplotám. Jeho fyzická síla několikanásobně převyšuje sílu železa.

Inženýři začali přidávat titan do oceli. Výsledkem byl nejodolnější kov, který našel uplatnění v prostředí ultravysokých teplot. V té době jim žádná jiná slitina nevydržela.

Když si představíte letadlo, které letí třikrát rychleji, než si dokážete představit, jak se zahřívá plášť. Plech pláště letadla se v takových podmínkách zahřeje až na +3000C.

Titan se dnes neomezeně používá ve všech oblastech výroby. Jedná se o medicínu, stavbu letadel, výrobu lodí.

Se vší samozřejmostí můžeme říci, že v blízké budoucnosti se titán bude muset přestěhovat.

Vědci z USA v laboratořích Texaské univerzity v Austinu objevili nejtenčí a nejodolnější materiál na Zemi. Říkali tomu grafen.

Představte si desku, jejíž tloušťka se rovná tloušťce jednoho atomu. Ale taková deska je pevnější než diamant a vede elektřinu stokrát lépe než křemíkové počítačové čipy.

Grafen je materiál s úžasnými vlastnostmi. Brzy opustí laboratoře a právem zaujme své místo mezi nejodolnějšími materiály ve vesmíru.

Není ani možné si představit, že by pár gramů grafenu stačilo na pokrytí fotbalového hřiště. Tady je kov. Potrubí z takového materiálu lze pokládat ručně bez použití zvedacích a transportních mechanismů.

Grafen, stejně jako diamant, je nejčistší uhlík. Jeho flexibilita je úžasná. Takový materiál se snadno ohýbá, skvěle se skládá a skvěle se sroluje.

Už se po něm začali poohlížet výrobci dotykových obrazovek, solárních panelů, mobilních telefonů a nakonec i superrychlých počítačových čipů.

Kovy jsou látky, které mají pro ně specifické, charakteristické vlastnosti. Přitom je zohledněna vysoká tažnost a tažnost, ale i elektrická vodivost a řada dalších parametrů. Který z nich je nejodolnější kov, zjistíte z údajů níže.

O kovech v přírodě

V ruštině slovo „kov“ ​​pochází z němčiny. Od 16. století se v knihách vyskytuje, i když zcela výjimečně. Později, v éře Petra I., jej začali používat častěji, navíc tehdy slovo mělo zobecňující význam „ruda, nerost, kov“. A to pouze v období činnosti M.V. Lomonosova, byly tyto pojmy vymezeny.

V přírodě jsou kovy ve své čisté formě vzácné. V zásadě jsou součástí různých rud a také tvoří všechny druhy sloučenin, jako jsou sulfidy, oxidy, uhličitany a další. Abychom získali čisté kovy, a to je velmi důležité pro jejich další využití, je nutné je izolovat a následně čistit. V případě potřeby se kovy legují - přidávají se speciální nečistoty za účelem změny jejich vlastností. V současnosti dochází k dělení na rudy železných kovů, kam patří železo, a rudy neželezných. Mezi drahé nebo drahé kovy patří zlato, platina a stříbro.

Kovy jsou dokonce i v lidském těle. Vápník, sodík, hořčík, měď, železo – to je výčet těchto látek, které se nacházejí v největším množství.

V závislosti na dalším použití se kovy dělí do skupin:

1. Konstrukční materiály. Používají se jak kovy samotné, tak jejich výrazně vylepšené slitiny. V tomto případě se cení pevnost, nepropustnost pro kapaliny a plyny, jednotnost.
2. Materiály pro nástroje se nejčastěji týkají pracovní části. K tomu jsou vhodné nástrojové oceli a tvrdé slitiny.
3. Elektromateriály. Takové kovy se používají jako dobré vodiče elektřiny. Nejběžnější z nich jsou měď a hliník. A také se používají jako materiály s vysokou odolností - nichrom a další.

Nejpevnější z kovů

Pevnost kovů je jejich schopnost odolávat lomu při působení vnitřních pnutí, ke kterým může dojít, když na tyto materiály působí vnější síly. Vlastností struktury je také zachovat si své vlastnosti po určitou dobu.

Mnohé slitiny jsou poměrně pevné a odolné nejen fyzikálním, ale i chemickým vlivům, nepatří mezi čisté kovy. Existují kovy, které lze nazvat nejodolnějšími. Titan, který taje při teplotách nad 1 941 K (1 660 ± 20 °C), uran, který patří mezi radioaktivní kovy, žáruvzdorný wolfram, který vře při teplotě minimálně 5 828 K (5555 °C). Stejně jako další, které mají jedinečné vlastnosti a jsou nezbytné v procesu výroby dílů, nástrojů a předmětů pomocí nejmodernějších technologií. Mezi pět nejodolnějších z nich patří kovy, jejichž vlastnosti jsou již známé, jsou široce používány v různých odvětvích národního hospodářství a používají se ve vědeckých experimentech a vývoji.

Nachází se v molybdenových rudách a měděných surovinách. Má vysokou tvrdost a hustotu. Velmi tvrdý. Jeho pevnost nelze snížit ani vlivem kritických teplotních změn. Široce se používá v mnoha elektronických zařízeních a technických zařízeních.

Kov vzácných zemin se stříbřitě šedým nádechem a lesklými krystalickými útvary na zlomeninách. Zajímavé je, že krystaly berylia chutnají poněkud sladce, proto se původně nazývalo „glucinium“, což znamená „sladké“. Díky tomuto kovu se objevila nová technologie, která se používá při syntéze umělých kamenů - smaragdů, akvamarínů, pro potřeby šperkařského průmyslu. Berylium bylo objeveno při studiu vlastností berylu, polodrahokamu. V roce 1828 získal německý vědec F. Wöller kovové beryllium. Neinteraguje s rentgenovými paprsky, proto se aktivně používá k vytváření speciálních zařízení. Kromě toho se slitiny berylia používají při výrobě neutronových reflektorů a moderátorů pro instalaci v jaderném reaktoru. Jeho žáruvzdorné a antikorozní vlastnosti, vysoká tepelná vodivost z něj činí nepostradatelný prvek pro výrobu slitin používaných v leteckém a leteckém průmyslu.

Tento kov byl objeven na území středního Uralu. Psal o něm M.V. Lomonosov ve svém díle „První základy metalurgie“ v roce 1763. Je velmi rozšířený, jeho nejznámější a nejrozsáhlejší ložiska se nacházejí v Jižní Africe, Kazachstánu a Rusku (Ural). Obsah tohoto kovu v rudách se velmi liší. Jeho barva je světle modrá, s nádechem. V čisté podobě je velmi tvrdý a docela dobře zpracovaný. Slouží jako důležitý komponent pro výrobu legovaných ocelí, zejména nerezových, a používá se v galvanickém a leteckém průmyslu. Jeho slitina se železem, ferochromem, je nezbytná pro výrobu kovoobráběcích nástrojů.

Tento kov je cenný, protože jeho vlastnosti jsou jen o málo nižší než vlastnosti ušlechtilých kovů. Má silnou odolnost vůči různým kyselinám, nepodléhá korozi. Tantal se používá v různých strukturách a sloučeninách, pro výrobu produktů složitého tvaru a jako základ pro výrobu kyseliny octové a fosforečné. Kov se používá v medicíně, protože jej lze kombinovat s lidskými tkáněmi. Raketový průmysl potřebuje žáruvzdornou slitinu tantalu a wolframu, protože odolává teplotám 2 500 °C. Tantalové kondenzátory jsou instalovány na radarových zařízeních, používaných v elektronických systémech jako vysílače.

Iridium je považováno za jeden z nejodolnějších kovů na světě. Kov stříbrné barvy, velmi tvrdý. Patří do skupiny kovů platiny. Je obtížně zpracovatelný a navíc žáruvzdorný. Iridium prakticky neinteraguje s žíravinami. Používá se v mnoha průmyslových odvětvích. Včetně klenotnictví, lékařství a chemického průmyslu. Výrazně zlepšuje odolnost sloučenin wolframu, chrómu a titanu vůči kyselému prostředí. Čisté iridium není toxický materiál, ale jeho jednotlivé sloučeniny ano.

Navzdory skutečnosti, že mnoho kovů má slušné vlastnosti, je docela obtížné přesně určit, který je nejodolnější kov na světě. Chcete-li to provést, prostudujte všechny jejich parametry v souladu s různými analytickými systémy. Ale v současné době všichni vědci tvrdí, že iridium sebevědomě zaujímá první místo z hlediska síly.

Svět kolem nás je stále opředen mnoha záhadami, ale ani jevy a látky známé vědcům již dlouhou dobu nepřestávají udivovat a těšit. Obdivujeme jasné barvy, užíváme si chutě a využíváme vlastnosti všemožných látek, díky kterým je náš život pohodlnější, bezpečnější a příjemnější. Při hledání nejspolehlivějších a nejpevnějších materiálů člověk učinil mnoho vzrušujících objevů a před vámi je výběr pouhých 25 takových jedinečných sloučenin!

25. Diamanty

Když ne každý, tak to ví určitě skoro každý. Diamanty jsou nejen jedním z nejuctívanějších drahých kamenů, ale také jedním z nejtvrdších minerálů na Zemi. Na Mohsově stupnici (stupnice tvrdosti, ve které je hodnocení dáno reakcí minerálu na poškrábání) je diamant uveden na 10. řádku. Na stupnici je 10 pozic a 10. je poslední a nejtěžší stupeň. Diamanty jsou tak tvrdé, že je lze poškrábat pouze jinými diamanty.

24. Záchytné sítě pavouka druhu Caaerostis darwini


Foto: pixabay

Je těžké tomu uvěřit, ale síť pavouka Caerostris darwini (neboli Darwinova pavouka) je pevnější než ocel a tvrdší než Kevlar. Tato pavučina byla uznána jako nejtvrdší biologický materiál na světě, i když nyní má potenciálního konkurenta, ale údaje ještě nebyly potvrzeny. Pavoučí vlákno bylo testováno na vlastnosti, jako je mez pevnosti při přetržení, rázová houževnatost, pevnost v tahu a Youngův modul (vlastnost materiálu odolávat roztažení, stlačení při elastické deformaci) a ve všech těchto ukazatelích se síť projevila úžasným způsobem. Kromě toho je lapací síť Darwinova pavouka neuvěřitelně lehká. Pokud například naši planetu obalíme vláknem Caaerostis darwini, bude váha takto dlouhé nitě činit pouhých 500 gramů. Tak dlouhé sítě neexistují, ale teoretické výpočty jsou prostě úžasné!

23. Aerografit


Foto: BrokenSphere

Tato syntetická pěna je jedním z nejlehčích vláknitých materiálů na světě a je tvořena sítí uhlíkových trubic o průměru pouhých několika mikronů. Aerografit je 75x lehčí než polystyren, ale zároveň mnohem pevnější a tažnější. Lze jej stlačit až na 30násobek původní velikosti, aniž by došlo k poškození jeho extrémně elastické struktury. Díky této vlastnosti může airgrafitová pěna odolat zatížení až 40 000násobku své vlastní hmotnosti.

22. Kovové sklo palladia


Foto: pixabay

Tým vědců z California Institute of Technology a Berkeley Lab (California Institute of Technology, Berkeley Lab) vyvinul nový typ kovového skla, které kombinuje téměř dokonalou kombinaci pevnosti a tažnosti. Důvod jedinečnosti nového materiálu spočívá v tom, že jeho chemická struktura úspěšně maskuje křehkost stávajících skelných materiálů při zachování vysokého prahu odolnosti, což v konečném důsledku výrazně zvyšuje únavovou pevnost této syntetické struktury.

21. Karbid wolframu


Foto: pixabay

Karbid wolframu je neuvěřitelně tvrdý materiál s vysokou odolností proti opotřebení. Za určitých podmínek je tato sloučenina považována za velmi křehkou, ale při velkém zatížení vykazuje jedinečné plastické vlastnosti, projevující se ve formě skluzových pásů. Díky všem těmto vlastnostem se karbid wolframu používá při výrobě hrotů pro propichování pancíře a různého vybavení, včetně všech druhů fréz, brusných kotoučů, vrtáků, fréz, vrtáků a dalších řezných nástrojů.

20. Karbid křemíku


Foto: Tiia Monto

Karbid křemíku je jedním z hlavních materiálů používaných k výrobě bojových tanků. Tato sloučenina je známá pro svou nízkou cenu, vynikající žáruvzdornost a vysokou tvrdost, a proto se často používá při výrobě zařízení nebo ozubených kol, které musí odrážet kulky, řezat nebo brousit jiné tvrdé materiály. Karbid křemíku vytváří vynikající brusiva, polovodiče a dokonce i vložky do šperků, které napodobují diamanty.

19. Kubický nitrid boru


Foto: wikimedia commons

Kubický nitrid boru je supertvrdý materiál, který se tvrdostí podobá diamantu, ale má také řadu charakteristických výhod – vysokou teplotní stabilitu a chemickou odolnost. Kubický nitrid boru se nerozpouští v železe a niklu ani pod vlivem vysokých teplot, zatímco diamant za stejných podmínek vstupuje do chemických reakcí poměrně rychle. Ve skutečnosti je to výhodné pro jeho použití v průmyslových brusných nástrojích.

18. Polyethylen s ultra vysokou molekulovou hmotností (UHMWPE), značka vlákna Dyneema


Foto: Justsail

Vysokomodulový polyethylen má extrémně vysokou odolnost proti opotřebení, nízký koeficient tření a vysokou lomovou houževnatost (spolehlivost při nízkých teplotách). Dnes je považována za nejsilnější vláknitou látku na světě. Nejúžasnější na tomto polyethylenu je, že je lehčí než voda a zároveň dokáže zastavit kulky! Lana a lana z vláken Dyneema neklesají ve vodě, nepotřebují mazání a za mokra nemění své vlastnosti, což je pro stavbu lodí velmi důležité.

17. Slitiny titanu


Foto: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

Titanové slitiny jsou neuvěřitelně tažné a vykazují úžasnou pevnost při natahování. Kromě toho mají vysokou tepelnou odolnost a odolnost proti korozi, díky čemuž jsou mimořádně užitečné v oblastech, jako je letectví, raketová technika, stavba lodí, chemické, potravinářské a dopravní inženýrství.

16. Slitina tekutých kovů


Foto: pixabay

Tento materiál, vyvinutý v roce 2003 na California Institute of Technology, je známý svou pevností a odolností. Název sloučeniny je spojen s něčím křehkým a kapalným, ale při pokojové teplotě je ve skutečnosti neobvykle tvrdá, odolná proti opotřebení, nebojí se koroze a při zahřívání se transformuje jako termoplasty. Hlavními oblastmi použití je zatím výroba hodinek, golfových holí a krytů na mobilní telefony (Vertu, iPhone).

15. Nanocelulóza


Foto: pixabay

Nanocelulóza je izolována z dřevěných vláken a je novým typem dřevěného materiálu, který je ještě pevnější než ocel! Navíc je nanocelulóza také levnější. Inovace má velký potenciál a v budoucnu by mohla vážně konkurovat skleněným a uhlíkovým vláknům. Vývojáři věří, že tento materiál bude brzy velmi žádaný při výrobě armádních brnění, superflexibilních clon, filtrů, flexibilních baterií, absorpčních aerogelů a biopaliv.

14. Zuby plžů typu „mořský talíř“.


Foto: pixabay

Již dříve jsme vám řekli o lapací síti Darwinova pavouka, který byl kdysi považován za nejodolnější biologický materiál na planetě. Nedávná studie však ukázala, že přílipka je nejodolnější biologickou látkou známou vědě. Ano, tyto zuby jsou silnější než síť Caaerostis darwini. A to není překvapivé, protože drobní mořští tvorové se živí řasami rostoucími na povrchu drsných skal a tato zvířata musí pracně oddělovat potravu od skály. Vědci věří, že v budoucnu budeme moci využít příkladu vláknité struktury zubů lipnic ve strojírenském průmyslu a začít stavět auta, čluny a dokonce i letadla se zvýšenou pevností, inspirovaná příkladem jednoduchých šneků.

13. Martenzitická ocel


Foto: pixabay

Martenzitická ocel je vysoce pevná a vysoce legovaná slitina s vynikající tažností a houževnatostí. Materiál je široce používán v raketové vědě a používá se k výrobě všech druhů nástrojů.

12. Osmium


Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmium je neuvěřitelně hustý prvek a díky své tvrdosti a vysokému bodu tání je obtížné jej obrábět. Proto se osmium používá tam, kde se nejvíce cení odolnost a pevnost. Osmiové slitiny se nacházejí v elektrických kontaktech, raketách, vojenských projektilech, chirurgických implantátech a mnoha dalších aplikacích.

11. Kevlar


Foto: wikimedia commons

Kevlar je vlákno s vysokou houževnatostí, které se nachází v pneumatikách automobilů, brzdových destičkách, kabelech, protetice, neprůstřelném vesty, ochranných oděvních tkaninách, stavbě lodí a součástech dronů. Materiál se stal téměř synonymem pevnosti a jde o typ plastu s neuvěřitelně vysokou pevností a elasticitou. Pevnost kevlaru v tahu je 8krát vyšší než pevnost ocelového drátu a začíná se tavit při teplotě 450 ℃.

10. Ultra vysokomolekulární polyethylen s vysokou hustotou, značka vláken "Spectra" (Spectra)


Foto: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

UHMWPE je v podstatě velmi odolný plast. Spectra, značka UHMWPE, je zase lehké vlákno s nejvyšší odolností proti opotřebení, v tomto ukazateli 10x lepší než ocel. Stejně jako kevlar se spektrum používá při výrobě neprůstřelných vesty a ochranných přileb. Spolu s UHMWPE je spektrum dainimo oblíbené v loďařském a dopravním průmyslu.

9. Grafen


Foto: pixabay

Grafen je alotropní modifikace uhlíku a jeho krystalová mřížka o tloušťce pouhého jednoho atomu je tak pevná, že je 200krát tvrdší než ocel. Grafen vypadá jako přilnavá fólie, ale rozbít ji je téměř nemožný úkol. Chcete-li prorazit grafenový list, musíte do něj zapíchnout tužku, na které budete muset vyvážit náklad s hmotností celého školního autobusu. Hodně štěstí!

8. Papír z uhlíkových nanotrubiček


Foto: pixabay

Díky nanotechnologii se vědcům podařilo vyrobit papír, který je 50 000krát tenčí než lidský vlas. Listy uhlíkových nanotrubic jsou 10krát lehčí než ocel, ale nejúžasnější na tom je, že jsou až 500krát pevnější! Makroskopické nanotrubičkové desky jsou nejslibnější pro výrobu superkondenzátorových elektrod.

7. Kovová mikromřížka


Foto: pixabay

Zde je nejlehčí kov na světě! Kovová mikromřížka je syntetický porézní materiál, který je 100krát lehčí než pěna. Ale nenechte se zmást jeho vzhledem, tyto mikrosítě jsou také neuvěřitelně pevné, což z nich činí velký potenciál pro použití v nejrůznějších inženýrských aplikacích. Dají se z nich vyrobit vynikající tlumiče a tepelné izolanty a úžasná schopnost tohoto kovu smršťovat se a vracet se do původního stavu umožňuje jeho využití k ukládání energie. Kovové mikromříže se také aktivně používají při výrobě různých dílů pro letadla americké společnosti Boeing.

6. Uhlíkové nanotrubice


Foto: Uživatel Mstroeck / en.wikipedia

Výše jsme již hovořili o ultrapevných makroskopických deskách uhlíkových nanotrubiček. Ale co je to za materiál? Ve skutečnosti se jedná o grafenové roviny stočené do trubice (9. bod). Výsledkem je neuvěřitelně lehký, odolný a odolný materiál pro širokou škálu aplikací.

5. Airbrush


Foto: wikimedia commons

Tento materiál, známý také jako grafenový aerogel, je extrémně lehký a zároveň pevný. Nový typ gelu zcela nahradil kapalnou fázi plynnou a vyznačuje se senzační tvrdostí, tepelnou odolností, nízkou hustotou a nízkou tepelnou vodivostí. Je neuvěřitelné, že grafenový aerogel je 7krát lehčí než vzduch! Unikátní směs je schopna znovu získat svůj původní tvar i po 90% stlačení a dokáže absorbovat až 900násobek hmotnosti oleje použitého k absorpci airbrush. Možná v budoucnu tato třída materiálů pomůže v boji proti ekologickým katastrofám, jako jsou ropné skvrny.

4. Materiál bez jména, vývoj Massachusetts Institute of Technology (MIT)


Foto: pixabay

Zatímco toto čtete, tým vědců z MIT pracuje na zlepšení vlastností grafenu. Vědci uvedli, že se jim již podařilo převést dvourozměrnou strukturu tohoto materiálu na trojrozměrnou. Nová grafenová látka ještě nedostala své jméno, ale už je známo, že její hustota je 20krát menší než u oceli a její pevnost je 10krát vyšší než u oceli.

3. Karabina


Foto: Smokefoot

I když se jedná pouze o lineární řetězce atomů uhlíku, karbyn má 2x větší pevnost v tahu než grafen a je 3x tvrdší než diamant!

2. Modifikace wurtzitu nitrid boru


Foto: pixabay

Tato nově objevená přírodní látka vzniká při sopečných erupcích a je o 18 % tvrdší než diamanty. V řadě dalších parametrů však diamanty předčí. Wurtzit nitrid bóru je jednou z pouhých 2 přírodních látek nalezených na Zemi, která je tvrdší než diamant. Problém je, že takových nitridů je v přírodě velmi málo, a proto není snadné je studovat ani aplikovat v praxi.

1. Lonsdaleite


Foto: pixabay

Lonsdaleit, známý také jako šestiúhelníkový diamant, je tvořen atomy uhlíku, ale v této modifikaci jsou atomy uspořádány mírně odlišně. Stejně jako wurtzit nitrid bóru je lonsdaleit přírodní látka, která je tvrdší než diamant. Navíc je tento úžasný minerál tvrdší než diamant až o 58 %! Stejně jako wurtzit nitrid bóru je tato sloučenina extrémně vzácná. Někdy se lonsdaleit tvoří během srážky se Zemí meteoritů, mezi které patří grafit.

18.01.2016 v 17:21 · Johnny · 110 650

Top 10 nejodolnějších kovů na světě

Používání kovů v každodenním životě začalo na úsvitu lidského vývoje a měď byla prvním kovem, protože je dostupná v přírodě a lze ji snadno zpracovat. Není divu, že archeologové během vykopávek nacházejí různé výrobky a domácí potřeby vyrobené z tohoto kovu. V procesu evoluce se lidé postupně naučili kombinovat různé kovy, získávali stále odolnější slitiny vhodné pro výrobu nástrojů, později zbraní. V naší době pokračují experimenty, díky kterým je možné identifikovat nejodolnější kovy na světě.

10.

• vysoká specifická pevnost;
• odolnost vůči vysokým teplotám;
• nízká hustota;
• odolnost proti korozi;
• mechanická a chemická odolnost.

Titan se používá ve vojenském průmyslu, leteckém lékařství, stavbě lodí a dalších oblastech výroby.

9.

Nejznámější prvek, který je považován za jeden z nejsilnějších kovů na světě a za normálních podmínek je slabý radioaktivní kov. V přírodě se vyskytuje jak ve volném stavu, tak v kyselých sedimentárních horninách. Je poměrně těžký, široce rozšířený po celém světě a má paramagnetické vlastnosti, pružnost, tvárnost a relativní plasticitu. Uran se používá v mnoha oblastech výroby.

8.

Známý jako nejvíce žáruvzdorný kov ze všech existujících a patří k nejpevnějším kovům na světě. Je to pevný přechodový prvek brilantní stříbrno-šedé barvy. Vyznačuje se vysokou životností, výbornou vyluhovatelností, odolností proti chemickým vlivům. Díky svým vlastnostem jej lze kovat a táhnout do tenké nitě. Známé jako wolframové vlákno.

7.

Mezi zástupci této skupiny je považován za přechodný kov vysoké hustoty, stříbřitě bílé barvy. V přírodě se vyskytuje v čisté formě, ale nachází se v surovinách molybdenu a mědi. Vyznačuje se vysokou tvrdostí a hustotou a má vynikající žáruvzdornost. Má zvýšenou pevnost, která se neztrácí opakovanými změnami teplot. Rhenium patří k drahým kovům a má vysokou cenu. Používá se v moderních technologiích a elektronice.

6.

Lesklý stříbřitě bílý kov s mírně namodralým nádechem patří do skupiny platiny a je považován za jeden z nejodolnějších kovů na světě. Podobně jako iridium má vysokou atomovou hustotu, vysokou pevnost a tvrdost. Vzhledem k tomu, že osmium patří mezi platinové kovy, má vlastnosti podobné iridiu: žáruvzdornost, tvrdost, křehkost, odolnost vůči mechanickému namáhání a také vůči vlivu agresivního prostředí. Našel široké uplatnění v chirurgii, elektronové mikroskopii, chemickém průmyslu, raketové technice, elektronických zařízeních.

5.

Patří do skupiny kovů a je světle šedým prvkem s relativní tvrdostí a vysokou toxicitou. Díky svým jedinečným vlastnostem se berylium používá v celé řadě průmyslových odvětví:

• jaderná energie;
• letecké inženýrství;
• hutnictví;
• laserová technologie;
• nukleární energie.

Pro svou vysokou tvrdost se beryllium používá při výrobě legovacích slitin a žáruvzdorných materiálů.

4.

Chrom je další v první desítce nejodolnějších kovů na světě - tvrdý, vysoce pevný modrobílý kov, který je odolný vůči zásadám a kyselinám. V přírodě se vyskytuje v čisté formě a je široce používán v různých odvětvích vědy, techniky a výroby. Chrom Používá se k vytvoření různých slitin, které se používají při výrobě lékařských a chemických zařízení pro zpracování. V kombinaci se železem tvoří slitinu ferochromu, která se používá při výrobě kovoobráběcích nástrojů.

3.

Bronz si v žebříčku zaslouží tantal, protože je jedním z nejodolnějších kovů na světě. Je to stříbřitý kov s vysokou tvrdostí a atomovou hustotou. Díky tvorbě oxidového filmu na svém povrchu má olovnatý odstín.

Charakteristickými vlastnostmi tantalu jsou vysoká pevnost, žáruvzdornost, odolnost vůči korozi a agresivním médiím. Kov je poměrně tažný kov a lze jej snadno opracovat. Dnes se tantal úspěšně používá:

• v chemickém průmyslu;
• při výstavbě jaderných reaktorů;
• v hutní výrobě;
• při vytváření žáruvzdorných slitin.

2.

Druhou linii žebříčku nejodolnějších kovů světa zaujímá ruthenium – stříbřitý kov patřící do skupiny platiny. Jeho rysem je přítomnost ve složení svalové tkáně živých organismů. Cennými vlastnostmi ruthenia jsou vysoká pevnost, tvrdost, žáruvzdornost, chemická odolnost a schopnost tvořit komplexní sloučeniny. Ruthenium je považováno za katalyzátor mnoha chemických reakcí, působí jako materiál pro výrobu elektrod, kontaktů a ostrých hrotů.

1.

Žebříčku nejodolnějších kovů na světě vede iridium - stříbřitě bílý, tvrdý a žáruvzdorný kov, který patří do skupiny platiny. V přírodě je vysoce pevný prvek extrémně vzácný a často se kombinuje s osmiem. Díky své přirozené tvrdosti je obtížně obrobitelný a vysoce odolný vůči chemikáliím. Iridium velmi obtížně reaguje na účinky halogenů a peroxidu sodného.

Tento kov hraje důležitou roli v každodenním životě. Přidává se do titanu, chrómu a wolframu pro zlepšení odolnosti vůči kyselému prostředí, používá se při výrobě papírenského zboží, používá se ve šperkařství k výrobě šperků. Cena iridia zůstává vysoká kvůli jeho omezené přítomnosti v přírodě.

Co ještě vidět: