Kui rääkida kõvast ja vastupidavast metallist, siis oma kujutluses tõmbab inimene kohe mõõgaga ja turvises sõdalase. No või mõõgaga ja alati Damaskuse terasest. Kuid teras, kuigi tugev, ei ole puhas metall, see saadakse raua legeerimisel süsiniku ja mõne muu metallilisandiga. Ja vajadusel töödeldakse terast selle omaduste muutmiseks.

Kerge, vastupidav hõbevalge metall

Iga lisand, olgu see siis kroom, nikkel või vanaadium, vastutab teatud kvaliteedi eest. Kuid titaani lisatakse tugevuse huvides - saadakse kõige kõvemad sulamid.

Ühe versiooni järgi sai metall oma nime Maajumalanna Gaia võimsate ja kartmatute laste titaanide järgi. Kuid teise versiooni järgi on hõbedane aine saanud oma nime haldjakuninganna Titania järgi.

Titaani avastasid Saksa ja Inglise keemikud Gregor ja Klaproth teineteisest sõltumatult kuueaastase erinevusega. See juhtus 18. sajandi lõpus. Aine võttis kohe oma koha sisse perioodiline süsteem Mendelejev. Kolm aastakümmet hiljem saadi esimene metallilise titaani proov. Ja pikka aega ei kasutatud metalli selle hapruse tõttu. Täpselt enne 1925. aastat – see oli siis, pärast mitmeid katseid saadi puhas titaan jodiidimeetodil. Avastus oli tõeline läbimurre. Titaan osutus tehnoloogiliselt arenenuks, disainerid ja insenerid juhtisid sellele kohe tähelepanu. Ja nüüd saadakse metalli maagist, peamiselt magneesiumtermilise meetodiga, mis pakuti välja 1940. aastal.

Kui puudutate füüsikalised omadused titaan, võime märkida selle kõrget eritugevust, tugevust kõrgetel temperatuuridel, madalat tihedust ja korrosioonikindlust. Titaani mehaaniline tugevus on raua omast kaks korda ja alumiiniumist kuus korda suurem. Kõrgel temperatuuril, kus kergsulamid enam ei tööta (magneesiumi ja alumiiniumi baasil), tulevad appi titaanisulamid. Näiteks 20 kilomeetri kõrgusel asuv lennuk arendab helikiirusest kolm korda suuremat kiirust. Ja selle korpuse temperatuur on umbes 300 kraadi Celsiuse järgi. Ainult titaanisulam talub selliseid koormusi.

Looduses esinemise poolest on metall kümnendal kohal. Titaani kaevandatakse Lõuna-Aafrikas, Venemaal, Hiinas, Ukrainas, Jaapanis ja Indias. Ja see pole riikide täielik loetelu.

Titaan on maailma tugevaim ja kergeim metall

Austatakse metalli kasutusvõimaluste loetelu. Need on sõjatööstus, osteoproteesid meditsiinis, ehted ja sporditooted, lauad Mobiiltelefonid ja palju muud. Rakettide, lennukite ja laevaehituse disainerid tõstavad pidevalt titaani. Isegi keemiatööstus ei jätnud metalli järelevalveta. Titaan sobib suurepäraselt valamiseks, kuna valamisel on kontuurid täpsed ja sileda pinnaga. Aatomite paigutus titaanis on amorfne. Ja see tagab kõrge tõmbetugevuse, sitkuse ja suurepärased magnetilised omadused.

Kõvemad metallid suurima tihedusega

Osmium ja iriidium kuuluvad ka kõige kõvemate metallide hulka. Need on plaatinarühma ained, neil on kõrgeim, peaaegu identne tihedus.

Iriidium avastati 1803. aastal. Metalli avastas Inglismaa keemik Smithson Tennat loodusliku plaatina uurimise käigus. Lõuna-Ameerika. Muide, vanakreeka keelest on "iriidium" tõlgitud kui "vikerkaar".

Kõige kõvemat metalli on üsna raske hankida, kuna seda looduses peaaegu ei leidu. Ja sageli leitakse metalli maapinnale kukkunud meteoriitidest. Teadlaste hinnangul peaks iriidiumi sisaldus meie planeedil olema palju suurem. Kuid tänu metalli omadustele - siderofiilsusele - asub see maakera sisemuse kõige sügavamal.

Iriidiumi on üsna raske töödelda nii termiliselt kui ka keemiliselt. Metall ei reageeri hapetega, isegi hapete kombinatsioonidega temperatuuril alla 100 kraadi. Samal ajal on aine allutatud oksüdatsiooniprotsessidele veekogus (see on vesinikkloriid- ja lämmastikhappe segu).

Huvi kui allikas elektrienergia, esindab iriidiumi isotoopi 193 m 2. Kuna metalli poolestusaeg on 241 aastat. Iridium on leidnud laialdast rakendust paleontoloogias ja tööstuses. Seda kasutatakse pliiatsi otsikute valmistamisel ja maakera erinevate kihtide vanuse määramisel.

Kuid osmium avastati aasta hiljem kui iriidium. Seda kõva metalli leiti plaatina sademe keemilises koostises, mis lahustati vees. Ja nimi "osmium" tuli vanakreeka sõnast "lõhn". Metall ei allu mehaanilisele pingele. Samas on üks liiter osmiumi mitu korda raskem kui kümme liitrit vett. See kinnistu on aga siiani kasutamata.

Osmiumi kaevandatakse Ameerika ja Venemaa kaevandustes. Selle maardla on rikkalik ka Lõuna-Aafrikas. Üsna sageli leidub metalli raudmeteoriitides. Spetsialistide jaoks pakub huvi osmium-187, mida eksporditakse ainult Kasahstanist. Seda kasutatakse meteoriitide vanuse määramiseks. Väärib märkimist, et ainult üks gramm isotoopi maksab 10 tuhat dollarit.

Noh, nad kasutavad osmiumi tööstuses. Ja mitte puhtal kujul, vaid volframiga kõvasulami kujul. Toodetud hõõglampide ainest. Osmium on ammoniaagi valmistamise katalüsaator. Harva valmistatakse lõikeosad operatsiooni vajadusteks metallist.

Kõige kõvem puhas metall

Kõige kõvem planeedi puhtaimatest metallidest on kroom. See on hästi töödeldav. Sinakasvalge metall avastati 1766. aastal Jekaterinburgi lähistelt. Seejärel sai mineraal nimeks "Siberi punane plii". Selle kaasaegne nimi on krokoiit. Mõni aasta pärast avastust, nimelt 1797. aastal, eraldas prantsuse keemik Vauquelin metallist uue, juba tulekindla metalli. Tänapäeva eksperdid usuvad, et saadud aine on kroomkarbiid.

Selle elemendi nimi on tuletatud kreekakeelsest "värvist", kuna metall ise on kuulus oma ühendite värvide mitmekesisuse poolest. Kroomi on looduses üsna lihtne leida, see on tavaline. Metalli leiate Lõuna-Aafrikast, mis on tootmises esikohal, aga ka Kasahstanis, Zimbabwes, Venemaal ja Madagaskaril. Maardlaid on Türgis, Armeenias, Indias, Brasiilias ja Filipiinidel. Spetsialistid hindavad eriti mõningaid kroomiühendeid – need on kroomi rauamaak ja krokoiit.

Maailma kõvem metall on volfram

Volfram on keemiline element, kõige kõvem, kui arvestada seda koos teiste metallidega. Selle sulamistemperatuur on ebatavaliselt kõrge, ainult süsinik on kõrgem, kuid see pole metalliline element.

Kuid volframi loomulik kõvadus ei võta samal ajal seda paindlikkust ja nõtkust, mis võimaldab sellest sepistada vajalikke detaile. Just selle painduvus ja kuumakindlus muudab volframi ideaalseks materjaliks näiteks valgustite ja telerite väikeste osade sulatamiseks.

Volframit kasutatakse ka tõsisemates valdkondades, näiteks relvade tootmisel - vastukaalude ja suurtükimürskude valmistamiseks. Sellel volframil on suur tihedus, mis muudab selle raskete sulamite peamiseks aineks. Volframi tihedus on väärtuselt lähedane kullale – vahe moodustab vaid mõni kümnendik.

Saidilt saate lugeda, millised metallid on kõige pehmemad, kuidas neid kasutatakse ja millest need on valmistatud.
Tellige meie kanal Yandex.Zenis

Sest neil on kõige suurem tihedus. Nende hulgas on kõige raskemad osmium ja iriidium. See Nende metallide tihedusindeks on peaaegu sama, välja arvatud väike arvutusviga.

Iriidium avastati 1803. aastal. Selle avastas inglise keemik Smithson Tennat Lõuna-Ameerikast toodud looduslikku plaatinat uurides. Vana-Kreeka keelest tõlgitud nimi "iridium" tähendab "vikerkaart".

Raskmetalli isotoop iriidium-192m2 pakub teaduslikku huvi elektrienergia allikana, kuna see metall on väga suur - 241 aastat vana. Iriidium on leidnud laialdast rakendust tööstuses ja paleontoloogias - seda kasutatakse pliiatsi otsikute tootmiseks, määrates kindlaks maa kihtide vanuse.

Osmiumi avastamine juhtus juhuslikult 1804. aastal. Seda kõige kõvemat metalli leiti veekogus lahustunud plaatina sette keemilises koostises. Nimi "osmium" pärineb vanakreeka sõnast "lõhn". Seda metalli looduses peaaegu ei leidu. Kõige sagedamini leidub seda kompositsioonis.Nagu iriidium, ei allu osmium peaaegu mehaanilisele pingele. Üks liiter osmiumi on palju raskem kui kümme liitrit vett. Kuid see metalli omadus pole veel kusagil rakendust leidnud.

Kõige kõvemat metalli, osmiumi, kaevandatakse Venemaa ja Ameerika kaevandustes. Siiski peetakse Lõuna-Aafrikat oma maardlatest kõige rikkalikumaks. Osmiumi leidub sageli raudmeteoriitides.

Eriti huvitav on osmium-187, mida ekspordib ainult Kasahstan. Seda kasutatakse meteoriitide vanuse määramiseks. Üks gramm seda isotoopi maksab 10 000 USA dollarit.

Kasutatakse peamiselt tööstuses kõva sulam osmium koos volframiga (osram) hõõglampide tootmiseks. Osmium on tootmises ka katalüütiline aine, harva valmistatakse sellest metallist kirurgiliste instrumentide lõikeosasid.

Mõlemad raskemetallid – osmium ja iriidium – sisalduvad peaaegu alati samas sulamis. See on teatud muster. Ja nende eraldamiseks peate palju vaeva nägema, sest need pole nii pehmed kui näiteks hõbe.

18.01.2016 kell 17:21 · Johnny · 110 650

Top 10 kõige vastupidavamat metalli maailmas

Metallide kasutamine igapäevaelus algas inimarengu koidikul ja vask oli esimene metall, kuna see on looduses kättesaadav ja kergesti töödeldav. Pole ime, et arheoloogid leiavad kaevamiste käigus sellest metallist erinevaid tooteid ja majapidamistarbeid. Evolutsiooni käigus õppisid inimesed järk-järgult kombineerima erinevaid metalle, saades üha vastupidavamaid tööriistade, hiljem ka relvade valmistamiseks sobivaid sulameid. Meie ajal jätkuvad katsetused, tänu millele on võimalik tuvastada maailma kõige vastupidavamaid metalle.

10.

• kõrge eritugevus;
• vastupidavus kõrgetele temperatuuridele;
• madal tihedus;
• korrosioonikindlus;
• mehaaniline ja keemiline vastupidavus.

Titaani kasutatakse sõjatööstus, lennundusmeditsiin, laevaehitus ja muud tootmisvaldkonnad.

9.

Tuntuim element, mida peetakse üheks tugevaimaks metalliks maailmas ja tavatingimustes on nõrk radioaktiivne metall. Looduses leidub seda nii vabas olekus kui ka happelistes settekivimites. See on üsna raske, kogu maailmas laialt levinud ja sellel on paramagnetilised omadused, paindlikkus, vormitavus ja suhteline plastilisus. Uraani kasutatakse paljudes tootmisvaldkondades.

8.

Tuntud kui kõige rohkem tulekindel metall kõigist olemasolevatest ja kuulub maailma kõige vastupidavamate metallide hulka. See on särava hõbehalli värvi kindel üleminekuelement. Sellel on kõrge vastupidavus, suurepärane infusioon, vastupidavus keemilistele mõjudele. Oma omaduste tõttu saab seda sepistada ja õhukeseks niidiks tõmmata. Tuntud kui volframfilament.

7.

Selle rühma esindajate seas peetakse seda suure tihedusega, hõbevalge värvusega siirdemetalliks. Looduses esineb seda puhtal kujul, kuid leidub molübdeeni ja vase tooraines. Sellel on kõrge kõvadus ja tihedus ning suurepärane tulekindlus. Sellel on suurenenud tugevus, mis ei kao korduvate temperatuurimuutuste korral. Reenium kuulub kallite metallide hulka ja on kõrge hinnaga. Kasutatakse kaasaegses tehnikas ja elektroonikas.

6.

Kergelt sinaka varjundiga läikiv hõbevalge metall, mis kuulub plaatina rühma ja seda peetakse üheks vastupidavamaks metalliks maailmas. Sarnaselt iriidiumile on sellel kõrge aatomitihedus, kõrge tugevus ja kõvadus. Kuna osmium kuulub plaatinametallide hulka, on sellel iriidiumiga sarnased omadused: tulekindlus, kõvadus, rabedus, vastupidavus mehaanilisele pingele, samuti agressiivse keskkonna mõjule. On leidnud laialdast rakendust kirurgias, elektronmikroskoopia, keemiatööstus, raketitehnoloogia, elektroonikaseadmed.

5.

Kuulub metallide rühma ja on suhtelise kõvaduse ja kõrge toksilisusega helehall element. Tänu oma ainulaadsetele omadustele kasutatakse berülliumi väga erinevates tööstusharudes:

• tuumaenergia;
• kosmosetehnika;
• metallurgia;
• lasertehnoloogia;
• tuumaenergia.

Tänu oma kõrgele kõvadusele kasutatakse berülliumi legeerivate sulamite ja tulekindlate materjalide tootmisel.

4.

Järgmine kümnest kõige vastupidavamast metallist maailmas on kroom – kõva, kõrge vastupidav metall sinakasvalge, vastupidav leelistele ja hapetele. Looduses esineb seda puhtal kujul ning seda kasutatakse laialdaselt erinevates teaduse, tehnoloogia ja tootmise harudes. Kroom Kasutatakse mitmesuguste sulamite loomiseks, mida kasutatakse meditsiini- ja keemiatööstuses tehnoloogilised seadmed. Koos rauaga moodustab see ferrokroomi sulami, mida kasutatakse metallide lõikeriistade valmistamisel.

3.

Tantaal väärib edetabelis pronksi, kuna on üks vastupidavamaid metalle maailmas. See on kõrge kõvaduse ja aatomitihedusega hõbedane metall. Selle pinnale moodustunud oksiidkile tõttu on sellel pliivarjund.

Tantaali iseloomulikud omadused on kõrge tugevus, tulekindlus, vastupidavus korrosioonile ja agressiivsele keskkonnale. Metall on üsna plastiline metall ja seda saab kergesti töödelda. Tänapäeval kasutatakse tantaali edukalt:

• keemiatööstuses;
• ehitamise ajal tuumareaktorid;
• metallurgia tootmises;
• kuumakindlate sulamite loomisel.

2.

Maailma kõige vastupidavamate metallide edetabelis teisel real on ruteenium - plaatina rühma kuuluv hõbedane metall. Selle tunnuseks on elusorganismide lihaskoe koostises esinemine. Ruteeniumi väärtuslikud omadused on kõrge tugevus, kõvadus, tulekindlus, keemiline vastupidavus ja võime moodustada keerulisi ühendeid. Ruteeniumi peetakse paljude keemiliste reaktsioonide katalüsaatoriks, see toimib materjalina elektroodide, kontaktide, teravate otste valmistamiseks.

1.

Maailma kõige vastupidavamate metallide reitingut juhib iriidium - hõbevalge, kõva ja tulekindel metall, mis kuulub plaatina rühma. Looduses on ülitugev element äärmiselt haruldane ja seda kombineeritakse sageli osmiumiga. Loodusliku kõvaduse tõttu on seda raske töödelda ja see on väga vastupidav kemikaalidele. Iriidium reageerib suurte raskustega halogeenide ja naatriumperoksiidi mõjule.

See metall mängib oluline roll igapäevaelus. Seda lisatakse titaanile, kroomile ja volframile, et parandada vastupidavust happelisele keskkonnale, kasutatakse kirjatarvete valmistamisel, kasutatakse ehetes ehete loomiseks. Iriidiumi hind on selle piiratud esinemise tõttu looduses endiselt kõrge.

Mida veel näha:

Kui räägitakse maailma tugevaimad metallid, meenub kohe keskaegne rüütel, kes on mõõgaga valmis ja raudrüüs legendaarsest Damaskuse terasest. Just teda peetakse mitte põhjendamatult kõige kindlamaks, vastupidavamaks, kes ei allu mehaanilistele ega keemilistele mõjudele. Kuid teras ei ole puhas metall, see koosneb mitmest komponendist, mida on töödeldud, et muuta valmistoote lõppomadusi. Seetõttu ei saa seda nimetada kõrgeima kõvadusega aineks. Milline metall on planeedi kõige vastupidavam?

10 titaan

Titaan on meie maailma kõige vastupidavamate metallide edetabelis 10. kohal. See on kõrge tugevusega, madala tihedusega, hõbedane tahke aine. Titaan on vastupidav kõrgetele temperatuuridele, ei anna järele korrosioonile, on vastupidav kemikaalidele ja ei karda mehaanilisi kahjustusi. Titaani on võimalik sulatada ainult temperatuuril üle 3200 kraadi ja see keeb, olles soojenenud temperatuurini 3300 kraadi. Selle metalli ulatus on lai ja mitmekesine - sõjatööstusest meditsiinini.

Titaani avastasid 18. sajandil inglise ja saksa keemikud ning see sai nime titaanide järgi – hiiglaslikud müütilised olendid, kellel on enneolematu tugevus ja muud üleloomulikud võimed.

Pikka aega ei kasutatud titaani tööstuslikel eesmärkidel, kuna nad ei suutnud selle metalli loomulikku haprust mööda minna. Puhtal kujul oli see võimalik saada alles 1925. aasta talvel.

9

Top 10 9. koht on uraan. Selle eripäraks on nõrk radioaktiivsus. Uraani leidub looduses nii puhtal kujul kui ka settekivimite komponendina. Selle metalli peamiste omaduste hulgas on vaja esile tõsta head painduvust ja plastilisust, plastilisust, mis võimaldab seda kasutada erinevates tööstusharudes.

Kuumtöödeldud uraanisulameid iseloomustab kõrge korrosioonikindlus; nendest valmistatud tooted ei muuda kuju temperatuurimuutustega. Seetõttu kasutati seda metalli kuni eelmise sajandi 30. aastate keskpaigani tööriistaterase valmistamiseks, kuid hiljem sellest tehnoloogiast loobuti.

8

Meie reitingus on volfram 8. kohal. Sellel metallil on hämmastavad, võrratud tulekindlad omadused. See keeb uskumatult kõrgel temperatuuril - 5900 kraadi. Ja see iseloomuliku läikega kõva hõbehall metall ei karda isegi kõige agressiivsemat keemilised ained, võtab sepistamise käigus kergesti kuju ja on võimeline venima rebenemata kõige peenemaks niidiks. Volframniit – iga inimene on sellest kuulnud ja näinud. Nii et see niit on valmistatud volframist.

FROM saksa keel sõna "volfram" tõlgitakse kui "hundi vaht"
Metalli avastas Rootsi keemik Carl Scheele 1781. aastal.

7 Reenium

See hõbevalge siirdemetall kuulub kallite kategooriasse, on asendamatu kaasaegse elektroonika ja tehnoloogia tootmisprotsessis. Reenium pälvis maailma ühe vastupidavama metalli tiitli oma kõvaduse ja tiheduse tõttu, mis ei vähene isegi temperatuurimuutuste mõjul. Reenium on tulekindel, seda toodetakse molübdeenist ja vasemaagist. See protsess on üsna keeruline ja töömahukas, mis seletab valmismetalli kõrget hinda. 1 kg reeniumi saamiseks vajate 2 tuhat tonni maaki, selle metalli valmistoodang ei ületa 40 tonni aastas.

Reeniumi leiutasid kuulsad Saksa keemikud Ida ja Walter Noddak ning nad andsid sellele nime maalilise Reini jõe järgi.

6 Osmium

Meie reitingu 6. positsioon on omistatud osmiumile - maailma tugevaimale metallile, mis kuulub plaatina rühma ja mida iseloomustab uskumatu tihedus. Analoogiliselt enamiku plaatinametallidega on osmium tulekindel ja kõva, kuid samal ajal rabe; ei karda mehaanilisi kahjustusi ja kokkupuudet agressiivsete ainetega.

Osmiumi eripäraks on hõbevalge värvus, millel on vaevumärgatav sinakas toon ja üsna ebameeldiv lõhn (mis meenutab küüslaugu ja valgendi kombinatsiooni). Puhtal kujul seda metalli looduses ei leidu, väga harva võib seda leida koos iriidiumiga ja isegi siis ainult mõnes Siberi, Kanada, USA ja Lõuna-Aafrika piirkonnas. Osmiumi on vähe, seetõttu on see ülikallis ja seda kasutatakse ainult siis, kui kolossaalsed investeeringud selle kaevandamiseks on õigustatud. Seda metalli kasutatakse elektroonikas, kosmose- ja keemiatööstuses ning kirurgias. See on haruldase ravimi – kortisooni – tootmise põhikomponent.

Osmium on kõige kallim metall maailmas. 1 grammi hind võib ulatuda 200 tuhande dollarini.

5

Berüllium on helehalli värvi, seda iseloomustab kõvadus, tulekindlus, hea soojusjuhtivus ja toksilisus. Metall on kaevandatud kivid, tavaliselt kasutatav kaasaegne teadus. See on hädavajalik kosmosetööstuses ja lennunduses, tuumaenergias ja metallurgias.

4

Kroom on kõige levinum kõige kõvematest metallidest maailmas, tooted alates

mida leidub kindlasti igas kodus. See on vastupidav, vastupidav agressiivsele keskkonnale, sellel on helesinine värv ja iseloomulik läige. Kroom on looduses laialdaselt levinud kroomi rauamaagi kujul, seda kasutatakse peaaegu kõigis tööstusharudes, seda lisatakse muude metallide koostisesse, et anda neile täiendav kõvadus, korrosioonikindlus ja parandada välimus. Kroomitud sisustusesemete detailid, santehnika ja kodumasinad saada iga kodu suurepäraseks kaunistuseks.

Kroomi sulamistemperatuur on 1907 kraadi, see keeb temperatuuril 2671 kraadi. Puhtal kujul on kroom väga tempermalmist ja viskoosne, kuid koos hapnikuga muutub see rabedaks ja ülikõvaks.

3

Tantaal on meie reitingus 3. koht, ta väärib "pronksmedali" kui üks vastupidavamaid metalle planeedil. Tantaal on hõbedase värvusega, iseloomuliku plii läikega, mida iseloomustab suurenenud kõvadus ja hämmastav tihedus. Lisaks tulekindlusele, tugevusele, roostekindlusele ja agressiivsele keemilisele rünnakule iseloomustab seda metalli plastilisus. See on hästi töödeldud, mis on kõrgelt hinnatud keemiatööstuses ja metallurgias. Metall on tuumareaktorite ehitamisel asendamatu, see on kuumuskindlate sulamite põhielement.

2 Ruteenium

Ruteenium on hõbedase värvusega ja seda iseloomustab ainulaadne omadus - elusolendite lihaskoe fragmentide olemasolu koostises. Teadlaste sõnul oli just selline ebatavaline koostis, mis mõjutas metalli omadusi ja muutis selle ülitugevaks.
Ruteenium pole mitte ainult tugev ja kõva – see on ka keemiliselt stabiilne, võib sattuda keerulistesse ühenditesse ja mängib keemiliste reaktsioonide katalüsaatori rolli. Selle metalli ülalkirjeldatud omadused muudavad selle asendamatuks mitmesuguste juhtmestike ja kontaktide, laboratoorsete klaasnõude valmistamisel. Metall on nõutud ka ehete osas. Mis puudutab ruteeniumi tootmist, siis see on peaaegu täielikult koondunud Lõuna-Aafrika Vabariiki.

Maailmas on palju metalle, mis on kõvaduse poolest ühesugused, kuid mitte kõiki neid tööstuses laialdaselt ei kasutata. Sellel võib olla mitu põhjust: haruldus ja seetõttu kõrge hind või radioaktiivsus, mis takistab kasutamist inimeste vajadustes. Kõige kõvemate metallide hulgas on 6 liidrit, kes on oma omadustega maailma vallutanud.

Metallide kõvadust mõõdetakse tavaliselt Mohsi skaalal. Kõvaduse mõõtmise meetod põhineb teiste metallide kriimustuskindluse hindamisel. Seega tehti kindlaks, et uraanil ja volframil on kõrgeim kõvadus. Siiski on metalle, mida kasutatakse rohkem erinevad valdkonnad eluiga, kuigi nende kõvadus ei ole Mohsi skaala kõrgeim. Seetõttu oleks kõvemate metallide teemat paljastades vale jätta mainimata tuntud titaan, kroom, osmium ja iriidium.

Küsimusele, mis on kõige kõvem metall, vastab iga koolis keemiat ja füüsikat õppiv inimene: "Titaan". Muidugi on sulamid ja isegi puhtad tükid, mis seda tugevuselt ületavad. Kuid igapäevaelus ja tootmises kasutatavate seas pole titaanil võrdset.

Puhas titaan saadi esmakordselt 1925. aastal ja kuulutati samal ajal Maa kõige kõvemaks metalliks. Seda hakati kohe aktiivselt kasutama täiesti erinevates tootmisvaldkondades - rakettide osadest ja õhutranspordist kuni hambaimplantaatideni. Metalli sellise populaarsuse eeliseks olid mitmed selle peamised omadused: kõrge mehaaniline tugevus, vastupidavus korrosioonile ja kõrgetele temperatuuridele ning madal tihedus. Mohsi kõvaduse skaalal on titaani hinne 4,5, mis ei ole kõrgeim. Kuid selle populaarsus ja osalemine erinevates tööstusharudes muudab selle kõvaduse poolest esimeseks sagedamini kasutatavate seas.

Titaan on kõige kõvem metall, mida tavaliselt tootmises kasutatakse.

Lisateavet titaani kasutamise kohta tööstuses. Sellel metallil on lai kasutusala:

• Lennundustööstus- õhusõiduki kereosa osad, gaasiturbiinid, kestad, jõuelemendid, teliku osad, needid jne;
• Kosmosetehnoloogia - nahad, detailid;
• Laevaehitus – laevade plaadistus, pumpade ja torustike osad, navigatsiooniinstrumendid, turbiinmootorid, aurukatlad;
• Masinaehitus - turbiini kondensaatorid, torud, kulumiskindlad elemendid;
• Nafta- ja gaasitööstus – puurtorud, pumbad, surveanumad;
• Autotööstus - ventiilide ja väljalaskesüsteemide, ülekandevõllide, poltide, vedrude mehhanismides;
• Ehitus - hoonete välis- ja sisevooderdus, katusekattematerjalid, valgustid ja isegi mälestusmärgid;
• Meditsiin - kirurgiainstrumendid, proteesid, implantaadid, südameseadmete korpused;
• Sport - spordivarustus, reisitarvikud, jalgrattaosad.
• Tarbekaubad - ehted, dekoratiivesemed, aiatööriistad, käekell, köögiriistad, elektroonikakohvrid ja isegi kellad ning lisatakse ka värvide, lubivärvi, plasti ja paberi koostisesse.

On näha, et titaan on oma füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu nõutud täiesti erinevates tööstusvaldkondades. Kuigi tegemist pole Mohsi skaalal maailma kõige kõvema metalliga, on selle tooted terasest palju tugevamad ja kergemad, kuluvad vähem ja on ärritavatele teguritele vastupidavamad.

Titaani peetakse aktiivselt tarbitavate metallide seas kõige kõvemaks.

Kõige kõvem oma loomulikul kujul on sinakasvalge metall – kroom. See avastati 18. sajandi lõpus ja sellest ajast alates on seda tootmises laialdaselt kasutatud. Mohsi skaalal on kroomi kõvadus 5. Ja seda põhjusega – sellega saab lõigata klaasi ja rauaga kombineerituna isegi metalli. Kroomi kasutatakse aktiivselt ka metallurgias – seda lisatakse terasele selle füüsikaliste omaduste parandamiseks. Kroomi kasutusspekter on väga mitmekesine. Seda kasutatakse tulirelvade tünnide, meditsiini- ja keemiatöötlemisseadmete, majapidamistarvete - köögiriistade, mööbli metallosade ja isegi allveelaevade korpuste valmistamiseks.

Kõrgeim kõvadus puhtal kujul - kroom

Kroomi kasutatakse erinevates valdkondades, näiteks roostevaba terase tootmiseks või pindade katmiseks - kroomimiseks (tehnika, autod, osad, nõud). Sageli kasutatakse seda metalli tulirelvade torude valmistamisel. Sageli võib seda metalli leida ka värvainete ja pigmentide tootmisel. Teine selle kasutusvaldkond võib tunduda üllatav - see on toidulisandite tootmine ning tehnoloogiliste seadmete loomine keemia- ja meditsiinilaborid Ilma kroomita ei saa.

Osmium ja iriidium on plaatinarühma metallide esindajad ja neil on peaaegu sama tihedus. Puhtal kujul on nad looduses uskumatult haruldased ja enamasti üksteisega sulamis. Iriidiumil on oma olemuselt kõrge kõvadus, mis raskendab nii mehaanilist kui ka keemilist metallitööd.

Suurima tihedusega on osmium ja iriidium

Iriidiumi on tööstuses suhteliselt hiljuti kasutatud. Varem kasutati seda ettevaatlikult, kuna selle füüsikalis-keemilisi omadusi ei mõistetud täielikult. Nüüd kasutatakse iriidiumi isegi ehete (inkrusteerituna või plaatina sulamina), kirurgiliste instrumentide ja südamestimulaatorite osade valmistamisel. Meditsiinis on metall lihtsalt asendamatu: selle bioloogilised tooted võivad aidata ületada onkoloogiat ja kiiritamine radioaktiivse isotoobiga võib peatada vähirakkude kasvu.

Kaks kolmandikku maailmas kaevandatavast iriidiumist läheb keemiatööstusele ning ülejäänu jaotatakse teiste tööstusharude vahel – pihustus metallurgiatööstuses, tarbekaubad (täitesulepeade elemendid, ehted), meditsiin elektroodide tootmisel, elemendid südamestimulaatorite ja kirurgiliste instrumentide parandamiseks, samuti füüsikalis-keemiliste ja mehaanilised omadused metallid.

Iriidiumi kõvadus Mossi skaalal on 5

Osmium on sinaka varjundiga hõbevalge metall. See avastati pärast iriidiumi aastaga ja nüüd leidub seda sageli raudmeteoriitides. Lisaks kõrgele kõvadusele eristab osmium oma kõrget hinda - 1 grammi puhast metalli hinnatakse 10 tuhandele dollarile. Veel üks selle omadus on kaal - 1 liiter sula osmiumi võrdub 10 liitri veega. Tõsi, sellele varale pole teadlased veel kasutust leidnud.

Oma harulduse ja kõrge hinna tõttu kasutatakse osmiumi ainult seal, kus ei saa kasutada ühtegi teist metalli. Seda pole laialdaselt kasutatud ja pole mõtet otsida enne, kui metalli varu muutub regulaarseks. Nüüd kasutatakse osmiumi suurt täpsust nõudvate tööriistade valmistamiseks. Sellest valmistatud tooted peaaegu ei kulu ja neil on märkimisväärne tugevus.

Osmiumi kõvadusindeks ulatub 5,5-ni

Üks kuulsamaid elemente, mis on üks kõvemaid metalle maailmas, on uraan. See on nõrga radioaktiivsusega helehall metall. Uraani peetakse üheks raskemaks metalliks – selle erikaal on 19 korda suurem kui vee omast. Sellel on ka suhteline plastilisus, vormitavus ja painduvus, paramagnetilised omadused. Mossi skaalal on metalli kõvadus 6, mida peetakse väga kõrgeks näitajaks.

Varem uraani peaaegu kunagi ei kasutatud ja seda leiti ainult maagijäätmetena teiste metallide - raadiumi ja vanaadiumi - kaevandamisel. Praeguseks kaevandatakse uraani maardlates, peamised allikad on USA Kaljumäed, Kongo Vabariik, Kanada ja Lõuna-Aafrika Liit.

Vaatamata radioaktiivsusele tarbib inimkond uraani aktiivselt. Selle järele on kõige suurem nõudlus tuumaenergeetikas – seda kasutatakse tuumareaktorite kütusena. Uraani kasutatakse ka keemiatööstuses ja geoloogias kivimite vanuse määramiseks.

Ei jäänud märkamata uskumatuid erikaalu ja sõjatehnika näitajaid. Uraani kasutatakse regulaarselt soomust läbistavate mürskude südamike loomiseks, mis oma suure tugevuse tõttu teevad suurepärast tööd.

Uraan on kõige kõvem metall, kuid see on radioaktiivne

Meie Maa kõige kõvemate metallide nimekirja esikohal on hiilgav hõbehall volfram. Mohsi skaalal on volframi kõvadus nagu uraanil 6, kuid erinevalt viimasest pole see radioaktiivne. Loomulik kõvadus aga ei võta sellelt paindlikkust, sest volfram sobib ideaalselt erinevate metalltoodete sepistamiseks ning selle vastupidavus kõrgetele temperatuuridele võimaldab seda kasutada valgustites ja elektroonikas. Volframi tarbimine ei saavuta suurt käivet ja selle peamiseks põhjuseks on selle piiratud kogus hoiustes.

Oma suure tiheduse tõttu kasutatakse volframit laialdaselt relvade tootmisel raskekaalude ja suurtükimürskude tootmiseks. Üldiselt kasutatakse volframit aktiivselt sõjatehnikas - kuulid, vastukaalud, ballistilised raketid. Järgmine selle metalli populaarseim kasutusala on lennundus. Sellest valmistatakse mootorid, elektrovaakumseadmete osad. Ehituses kasutatakse volframist valmistatud lõikeriistu. Samuti on see asendamatu element lakkide ja valguskindlate värvide, tule- ja veekindlate kangaste valmistamisel.

Volframit peetakse kõige tulekindlamaks ja vastupidavamaks

Olles uurinud iga metalli omadusi ja tarbimisvaldkondi, on raske ühemõtteliselt öelda, mis on maailma kõige kõvem metall, kui võtta arvesse mitte ainult Mohsi skaala näitajaid. Igal esindajal on mitmeid eeliseid. Näiteks titaan, millel pole ülikõrget kõvadust, on enimkasutatud metallide seas kindlalt esikoha võtnud. Kuid uraan, mille kõvadus saavutab metallide seas kõrgeima märgi, pole nõrga radioaktiivsuse tõttu nii populaarne. Ja volframit, mis ei eralda kiirgust ning millel on suurim tugevus ja väga hea plastilisus, ei saa piiratud ressursside tõttu aktiivselt kasutada.