Sok olyan fém létezik a világon, amelyek keménysége megegyezik, de nem mindegyiket használják széles körben az iparban. Ennek több oka is lehet: a ritkaság és ezért a magas költségek, vagy a radioaktivitás, amely megakadályozza az emberi felhasználást. A legkeményebb fémek között van 6 olyan vezető, akik tulajdonságaikkal meghódították a világot.

A fémek keménységét általában a Mohs-skálán mérik. A keménységmérési módszer más fémek karcállóságának értékelésén alapul. Így megállapították, hogy az uránnak és a volfrámnak van a legnagyobb keménysége. Vannak azonban olyan fémek, amelyeket inkább az élet különböző területein használnak, bár keménységük nem a legmagasabb a Mohs-skálán. Ezért a legkeményebb fémek témakörét feltárva helytelen lenne nem megemlíteni a jól ismert titánt, krómot, ozmiumot és irídiumot.

Arra a kérdésre, hogy melyik a legkeményebb fém, minden olyan személy, aki kémiát és fizikát tanul az iskolában, azt válaszolja: "Titán". Természetesen vannak olyan ötvözetek, sőt tiszta rögök is, amelyek erőben felülmúlják azt. De a mindennapi életben és a termelésben használtak között a titánnak nincs párja.

A tiszta titánt először 1925-ben nyerték, és ezzel egy időben a Föld legkeményebb fémének nyilvánították. Azonnal elkezdték aktívan használni teljesen más gyártási területeken - a rakéták és a légi szállítás részeitől a fogászati ​​​​implantátumokig. A fém ilyen népszerűségének érdeme több fő tulajdonsága volt: nagy mechanikai szilárdság, korrózióállóság és magas hőmérséklet, valamint alacsony sűrűség. A Mohs keménységi skálán a titán 4,5 fokozatú, ami nem a legmagasabb. Népszerűsége és különböző iparágakban való részvétele azonban az első helyet foglalja el a keménység tekintetében az általánosan használtak között.

A titán a legkeményebb fém, amelyet általában a gyártásban használnak.

További részletek a titán ipari felhasználásáról. Ennek a fémnek sokféle felhasználása van:

• Repülési ipar - repülőgépváz-alkatrészek, gázturbinák, burkolatok, erőelemek, futómű alkatrészek, szegecsek stb.;
• Űrtechnika - bőrök, részletek;
• Hajógyártás - hajóburkolatok, szivattyúk és csővezetékek alkatrészei, navigációs műszerek, turbinás motorok, gőzkazánok;
• Gépészet - turbina kondenzátorok, csövek, kopásálló elemek;
• Olaj- és gázipar – csövek, szivattyúk, nyomástartó edények fúrása;
• Autóipar - a szelepek és kipufogórendszerek, sebességváltó tengelyek, csavarok, rugók mechanizmusaiban;
• Építés - épületek külső és belső burkolása, tetőfedő anyagok, világítótestek, sőt műemlékek;
• Orvostudomány - sebészeti műszerek, protézisek, implantátumok, tokok szívműszerekhez;
• Sport - sportfelszerelések, utazási kiegészítők, kerékpáralkatrészek.
• Fogyasztási cikkek - ékszerek, dísztárgyak, kerti szerszámok, órák, konyhai eszközök, elektronikai tokok és még harangok is, valamint a festékek, meszelők, műanyagok és papírok összetételéhez is hozzáadódnak.

Látható, hogy a titánra fizikai és kémiai tulajdonságai miatt az ipar teljesen más területein van kereslet. Bár a Mohs-skála szerint nem a világ legkeményebb féme, termékei sokkal erősebbek és könnyebbek, mint az acél, kevésbé kopnak és jobban ellenállnak az irritáló hatásoknak.

A titánt tartják a legkeményebbnek az aktívan fogyasztott fémek között.

A legkeményebb természetes formájában egy kékesfehér fém - króm. A 18. század végén fedezték fel, és azóta széles körben használják a gyártásban. A Mohs-skálán a króm keménysége 5. És jó okkal - képes üveget vágni, vassal kombinálva pedig még fémet is vághat. A krómot a kohászatban is aktívan használják - hozzáadják az acélhoz, hogy javítsák fizikai tulajdonságait. A króm felhasználási spektruma igen változatos. Lőfegyvercsövek, orvosi és vegyi feldolgozó berendezések, háztartási cikkek - konyhai eszközök, bútorok fémalkatrészei, sőt tengeralattjáró hajótestek készítésére szolgál.

A legmagasabb keménység tiszta formájában - króm

A krómot különféle területeken használják, például rozsdamentes acél gyártására, vagy felületek bevonására - krómozásra (készülékek, autók, alkatrészek, edények). Ezt a fémet gyakran használják lőfegyvercsövek gyártásához. Ez a fém gyakran megtalálható a színezékek és pigmentek gyártásában is. Felhasználásának másik területe meglepőnek tűnhet - az étrend-kiegészítők gyártása, valamint a kémiai és orvosi laboratóriumok technológiai berendezéseinek létrehozása során a króm nem nélkülözhető.

Az ozmium és az irídium a platinacsoport fémeinek képviselői, és szinte azonos sűrűséggel rendelkeznek. Tiszta formájukban hihetetlenül ritkák a természetben, és leggyakrabban - egymással ötvözetben. Az irídium természeténél fogva nagy keménységű, ezért nehéz megmunkálni, mind mechanikai, mind vegyi szempontból.

Az ozmium és az irídium a legnagyobb sűrűségű

Az irídiumot viszonylag nemrégiben aktívan használják az iparban. Korábban óvatosan használták, mivel fizikai-kémiai tulajdonságait nem ismerték teljesen. Manapság az irídiumot még ékszerek (inlay-ként vagy platina ötvözetben), sebészeti műszerek és szívritmus-szabályozók alkatrészeinek gyártására is használják. Az orvostudományban a fém egyszerűen pótolhatatlan: biológiai termékei segíthetnek legyőzni az onkológiát, a radioaktív izotóppal történő besugárzás pedig megállíthatja a rákos sejtek növekedését.

A világon bányászott irídium kétharmada a vegyiparba kerül, a többit pedig más iparágak között osztják el – porlasztás a kohászatban, fogyasztási cikkek (töltőtoll-elemek, ékszerek), gyógyszer az elektródák, elemek gyártásában. pacemakerek és sebészeti műszerek, valamint a fémek fizikai-kémiai és mechanikai tulajdonságainak javítására.

Az irídium keménysége a Moss-skálán 5

Az ozmium ezüstös-fehér fém, kékes árnyalattal. Egy évvel az irídium után fedezték fel, és ma már gyakran megtalálható a vasmeteoritokban. A nagy keménység mellett az ozmiumot magas költsége jellemzi - 1 gramm tiszta fémet 10 ezer dollárra becsülnek. Egy másik jellemzője a súlya - 1 liter olvadt ozmium 10 liter víznek felel meg. Igaz, a tudósok még nem találtak felhasználást ennek az ingatlannak.

Ritkasága és magas költsége miatt az ozmiumot csak ott használják, ahol más fém nem használható. Nem terjedt el széles körben, és addig nincs értelme keresgélni, amíg rendszeressé nem válik a fémellátás. Manapság az ozmiumot olyan szerszámok készítésére használják, amelyek nagy pontosságot igényelnek. A belőle készült termékek szinte nem kopnak, és jelentős szilárdsággal rendelkeznek.

Az ozmium keménységi indexe eléri az 5,5-öt

Az egyik leghíresebb elem, amely a világ egyik legkeményebb féme, az urán. Ez egy világosszürke fém, gyenge radioaktivitással. Az uránt az egyik legnehezebb fémnek tekintik - fajsúlya 19-szerese a vízének. Relatív plaszticitása, alakíthatósága és hajlékonysága, paramágneses tulajdonságai is vannak. A Moss skálán a fém keménysége 6, ami nagyon magas mutatónak számít.

Korábban az uránt szinte soha nem használták, és csak érchulladékként találták meg más fémek - rádium és vanádium - kitermelésénél. A mai napig az uránt lelőhelyeken bányászják, a fő források az Egyesült Államok Sziklás-hegységei, a Kongói Köztársaság, Kanada és a Dél-afrikai Unió.

A radioaktivitás ellenére az uránt aktívan fogyasztja az emberiség. A legnagyobb kereslet az atomenergiában van – atomreaktorok üzemanyagaként használják. Az uránt a vegyiparban és a geológiában is használják a kőzetek korának meghatározására.

Nem hiányoztak a fajsúly ​​és a haditechnika hihetetlen figurái. Az uránt rendszeresen használják páncéltörő lövedékek magjának elkészítéséhez, amelyek nagy szilárdságuk miatt kiváló munkát végeznek.

Az urán a legkeményebb fém, de radioaktív

A Föld legkeményebb fémeit tartalmazó listánk élén egy ragyogó ezüstszürke wolfram áll. A Mohs-skálán a wolfram keménysége 6, mint az uráné, de ez utóbbival ellentétben nem radioaktív. A természetes keménység azonban nem fosztja meg a rugalmasságot, mert a wolfram ideális különféle fémtermékek kovácsolására, magas hőmérséklettel szembeni ellenálló képessége pedig lehetővé teszi világítótestekben és elektronikában való felhasználását. A volfrám fogyasztása nem ér el nagy forgalmat, ennek fő oka a betétek korlátozott mennyisége.

Nagy sűrűsége miatt a volfrámot széles körben használják fegyvergyártásban nehézsúlyú és tüzérségi lövedékek gyártásához. Általában a volfrámot aktívan használják a haditechnikában - golyók, ellensúlyok, ballisztikus rakéták. Ennek a fémnek a következő legnépszerűbb felhasználási területe a repülés. Motorok, elektrovákuum készülékek alkatrészei készülnek belőle. Az építőiparban volfrámból készült vágószerszámokat használnak. A lakkok és fényálló festékek, tűzálló és vízálló szövetek gyártásánál is nélkülözhetetlen elem.

A volfrám a leginkább tűzálló és tartós

Az egyes fémek tulajdonságait és felhasználási köreit tanulmányozva nehéz egyértelműen megmondani, hogy mi a világ legkeményebb féme, ha nem csak a Mohs-skála mutatóit vesszük figyelembe. Mindegyik képviselőnek számos előnye van. Például a titán, amelynek nincs ultramagas keménysége, szilárdan az első helyet foglalja el a legtöbbet használt fémek között. De az urán, amelynek keménysége eléri a fémek között a legmagasabb szintet, a gyenge radioaktivitás miatt nem olyan népszerű. És a volfrám, amely nem bocsát ki sugárzást, és amely a legnagyobb szilárdsággal és nagyon jó rugalmassággal rendelkezik, a korlátozott erőforrások miatt nem használható aktívan.

Gyermekkorunk óta tudjuk, hogy a legtartósabb fém az acél. Minden vas összefügg vele.

Vasember, iron lady, acélkarakter. E kifejezések kimondásával hihetetlen erőt, erőt, keménységet értünk.

Hosszú ideig az acél volt a gyártás és a fegyverek fő anyaga. De az acél nem fém. Pontosabban, nem teljesen tiszta fém. Ez szénnel történik, amelyben más fémadalékok is vannak. Adalékok alkalmazásával, pl. megváltoztatni a tulajdonságait. Ezt követően feldolgozásra kerül. Az acélgyártás egy egész tudomány.

A legerősebb fémet a megfelelő ötvözetek acélba való bejuttatásával nyerik. Lehet króm, ami hőállóságot is ad, nikkel, ami keménysé, rugalmassá teszi az acélt stb.

Egyes helyzetekben az acél elkezdte kiszorítani az alumíniumot. Telt-múlt az idő, nőtt a sebesség. Az alumínium sem bírta ki. A titánhoz kellett fordulnom.

Igen, a titán a legerősebb fém. Az acél nagy szilárdsági jellemzőinek biztosítása érdekében titánt adtak hozzá.

A XVIII. században nyitották meg. Törékenysége miatt nem lehetett használni. Idővel, miután megkapták a tiszta titánt, a mérnökök és a tervezők érdeklődni kezdtek a nagy fajlagos szilárdság, az alacsony sűrűség, a korrózióállóság és a magas hőmérséklet iránt. Fizikai ereje többszörösen meghaladja a vas erejét.

A mérnökök elkezdték hozzáadni a titánt az acélhoz. Az eredmény a legtartósabb fém lett, amelyet ultramagas hőmérsékletű környezetben is alkalmaztak. Akkoriban semmilyen más ötvözet nem tudott ellenállni nekik.

Ha elképzel egy repülőgépet, amely háromszor gyorsabban repül, mint azt elképzelné, hogyan melegszik fel a fémburkolat. A repülőgép burkolatának fémlemeze ilyen körülmények között +3000 C-ra melegszik fel.

Ma a titánt korlátlanul használják a termelés minden területén. Ezek az orvostudomány, a repülőgépgyártás, a hajógyártás.

Minden nyilvánvalóság mellett kijelenthetjük, hogy a közeljövőben a titánnak költöznie kell.

Amerikai tudósok az austini Texasi Egyetem laboratóriumában fedezték fel a Föld legvékonyabb és legtartósabb anyagát. Grafénnek hívták.

Képzeljünk el egy lemezt, amelynek vastagsága megegyezik egy atom vastagságával. De egy ilyen lemez erősebb a gyémántnál, és százszor jobban vezeti az elektromosságot, mint a szilícium számítógépes chipek.

A grafén csodálatos tulajdonságokkal rendelkező anyag. Hamarosan elhagyja a laboratóriumokat, és joggal foglalja el helyét a világegyetem legtartósabb anyagai között.

Elképzelhetetlen, hogy néhány gramm grafén elegendő lenne egy futballpálya beborításához. Itt a fém. Az ilyen anyagokból készült csövek kézzel, emelő- és szállítószerkezetek használata nélkül fektethetők.

A grafén a gyémánthoz hasonlóan a legtisztább szén. Elképesztő a rugalmassága. Az ilyen anyag könnyen hajlítható, tökéletesen összehajtható és tökéletesen feltekerhető.

Az érintőképernyők, napelemek, mobiltelefonok és végül a szupergyors számítógépes chipek gyártói már elkezdték vizsgálni.

A fémek olyan anyagok, amelyek sajátos, rájuk jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek. Ugyanakkor figyelembe veszik a nagy rugalmasságot és hajlékonyságot, valamint az elektromos vezetőképességet és számos egyéb paramétert. Hogy melyik a legtartósabb fém, azt az alábbi adatokból megtudhatja.

A fémekről a természetben

Az orosz nyelvben a "fém" szó a németből származott. A 16. század óta megtalálható a könyvekben, bár meglehetősen ritkán. Később, I. Péter korszakában kezdték gyakrabban használni, ráadásul akkor a szónak általánosító jelentése volt "érc, ásvány, fém". És csak az M.V. tevékenységi ideje alatt. Lomonoszov, ezeket a fogalmakat behatárolták.

A természetben a fémek tiszta formájukban ritkák. Alapvetően különféle ércek részét képezik, és mindenféle vegyületet képeznek, például szulfidokat, oxidokat, karbonátokat és másokat. Ahhoz, hogy tiszta fémeket kapjunk, és ez nagyon fontos a további felhasználásukhoz, szükséges ezek elkülönítése, majd tisztítása. Szükség esetén a fémeket ötvözik - speciális szennyeződéseket adnak hozzá tulajdonságaik megváltoztatása érdekében. Jelenleg vasfémércekre osztják fel, amelyek magukban foglalják a vasat és a színesfémérceket. A nemes- vagy nemesfémek közé tartozik az arany, a platina és az ezüst.

A fémek még az emberi testben is megtalálhatók. Kalcium, nátrium, magnézium, réz, vas - ez a lista a legnagyobb mennyiségben található anyagokról.

A további alkalmazástól függően a fémeket csoportokra osztják:

1. Építőanyagok. Magukat a fémeket és azok jelentősen javított ötvözeteit egyaránt felhasználják. Ebben az esetben a szilárdságot, a folyadékok és gázok átjárhatatlanságát, az egyenletességet értékelik.
2. A szerszámok anyagai leggyakrabban a munkarészre utalnak. Erre a szerszámacélok és keményötvözetek alkalmasak.
3. Elektromos anyagok. Az ilyen fémeket jó elektromos vezetőként használják. Ezek közül a legelterjedtebb a réz és az alumínium. És nagy ellenállású anyagokként is használják - nikróm és mások.

A fémek közül a legerősebb

A fémek szilárdsága az a képességük, hogy ellenállnak a törésnek olyan belső feszültség hatására, amely akkor fordulhat elő, amikor külső erők hatnak ezekre az anyagokra. A szerkezetnek az is tulajdonsága, hogy bizonyos ideig megőrzi jellemzőit.

Sok ötvözet meglehetősen erős, és nem csak a fizikai, hanem a kémiai hatásoknak is ellenáll, nem tartoznak a tiszta fémek közé. Vannak fémek, amelyeket a legtartósabbnak nevezhetünk. Titán, amely 1941 K (1660 ± 20 °C) felett olvad, a radioaktív fémek közé tartozó urán, tűzálló wolfram, amely legalább 5828 K (5555 °C) hőmérsékleten forr. Valamint olyan egyéb, amelyek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek és szükségesek az alkatrészek, szerszámok és cikkek gyártási folyamatában a legmodernebb technológiával. Közülük az öt legtartósabb fémek közé tartoznak azok a fémek, amelyek tulajdonságai már ismertek, széles körben alkalmazzák a nemzetgazdaság különböző ágazataiban, valamint tudományos kísérletekben, fejlesztésekben használják őket.

Molibdénércekben és réz nyersanyagokban található. Nagy keménységű és sűrűségű. Nagyon nehéz. Szilárdsága kritikus hőmérsékletváltozások hatására sem csökkenthető. Széles körben használják számos elektronikai eszközben és műszaki létesítményben.

Ritkaföldfém ezüstös-szürke árnyalattal és fényes, kristályos képződményekkel a töréseken. Érdekes módon a berilliumkristályok kissé édes ízűek, ezért eredetileg "gluciniumnak" nevezték, ami azt jelenti, hogy "édes". Ennek a fémnek köszönhetően megjelent egy új technológia, amelyet mesterséges kövek - smaragdok, akvamarinok - szintézisében használnak az ékszeripar igényeire. A berilliumot a berill, egy féldrágakő tulajdonságainak tanulmányozása során fedezték fel. F. Wöller német tudós 1828-ban fémes berilliumot kapott. Nem lép kölcsönhatásba a röntgensugárzással, ezért aktívan használják speciális eszközök létrehozására. Ezenkívül a berilliumötvözeteket neutronreflektorok és moderátorok gyártásához használják atomreaktorba történő beépítéshez. Tűzálló és korróziógátló tulajdonságai, nagy hővezető képessége nélkülözhetetlen elemévé teszik a repülőgép- és repülőgépiparban használt ötvözetek készítésének.

Ezt a fémet a középső Urál területén fedezték fel. M.V. írt róla. Lomonoszov "A kohászat első alapjai" című munkájában 1763-ban. Nagyon gyakori, leghíresebb és legkiterjedtebb lelőhelyei Dél-Afrikában, Kazahsztánban és Oroszországban (Urál) találhatók. Ennek a fémnek az ércekben való tartalma nagyon változó. Színe világoskék, árnyalattal. Tiszta formájában nagyon kemény és elég jól feldolgozott. Fontos összetevője az ötvözött acélok, különösen a rozsdamentes acélok előállításának, és a galvanizálásban és a repülőgépiparban használják. Ötvözete vassal, ferrokrómmal fémvágó szerszámok gyártásához szükséges.

Ez a fém értékes, mivel tulajdonságai csak valamivel alacsonyabbak, mint a nemesféméké. Erősen ellenáll a különféle savaknak, nincs kitéve a korróziónak. A tantálot különféle szerkezetekben és vegyületekben, összetett alakú termékek előállítására, valamint ecet- és foszforsavak előállítására használják. A fémet az orvostudományban használják, mivel kombinálható emberi szövetekkel. A rakétaiparnak szüksége van egy hőálló tantál és volfrám ötvözetre, mert az 2500 °C-os hőmérsékletet is képes ellenállni. A tantál kondenzátorokat radarberendezésekre szerelik fel, elektronikus rendszerekben adóként használják.

Az irídium a világ egyik legtartósabb féme. Ezüst színű fém, nagyon kemény. A platina fémek csoportjába tartozik. Nehezen feldolgozható, ráadásul tűzálló. Az irídium gyakorlatilag nem lép kölcsönhatásba maró anyagokkal. Számos iparágban használják. Beleértve az ékszer-, az orvosi és a vegyipart. Jelentősen javítja a wolfram-, króm- és titánvegyületek savas környezettel szembeni ellenállását. A tiszta irídium nem mérgező anyag, de egyes vegyületei igen.

Annak ellenére, hogy sok fém megfelelő tulajdonságokkal rendelkezik, meglehetősen nehéz pontosan meghatározni, hogy melyik a legtartósabb fém a világon. Ehhez tanulmányozza az összes paramétert a különféle analitikai rendszerekkel összhangban. Jelenleg azonban minden tudós azt állítja, hogy az irídium magabiztosan az első helyet foglalja el az erő tekintetében.

A minket körülvevő világ még mindig tele van sok rejtéllyel, de még a tudósok által régóta ismert jelenségek és anyagok sem szűnnek meg ámulatba ejteni és gyönyörködni. Csodáljuk az élénk színeket, élvezzük az ízeket és felhasználjuk mindenféle anyag tulajdonságait, amelyek kényelmesebbé, biztonságosabbá és élvezetesebbé teszik életünket. A legmegbízhatóbb és legerősebb anyagokat keresve az ember sok izgalmas felfedezést tett, és Ön előtt mindössze 25 ilyen egyedi vegyületből álló válogatás áll!

25. Gyémántok

Ha nem mindenki, de ezt szinte mindenki biztosan tudja. A gyémántok nemcsak az egyik legtiszteltebb drágakő, hanem a Föld egyik legkeményebb ásványa is. A Mohs-skálán (a keménységi skála, amelyen egy ásvány karcolásra való reakciója ad értékelést) a gyémánt a 10. sorban szerepel. A skálán 10 pozíció található, és a 10. az utolsó és legnehezebb fokozat. A gyémántok olyan kemények, hogy csak más gyémántokkal karcolhatók meg.

24. A Caaerostris darwini pókfaj csapdázóhálói


Fotó: pixabay

Nehéz elhinni, de a Caerostris darwini pók (vagy Darwin pók) hálózata erősebb az acélnál és keményebb, mint a Kevlar. Ezt a hálót a világ legkeményebb biológiai anyagaként ismerték el, bár most van potenciális versenytársa, de az adatokat még nem erősítették meg. A pókszálat olyan jellemzőkre tesztelték, mint a szakító nyúlás, ütőszilárdság, szakítószilárdság és Young-modulus (az anyagnak az a tulajdonsága, hogy ellenáll a nyúlásnak, a rugalmas deformáció alatti összenyomódásnak), és mindezen mutatókban a szövedék elképesztő módon megmutatta magát. Ráadásul a Darwin-pók csapdahálója hihetetlenül könnyű. Például, ha bolygónkat beburkoljuk Caaerostris darwini rosttal, akkor egy ilyen hosszú cérna súlya mindössze 500 gramm lesz. Ilyen hosszú hálózatok nem léteznek, de az elméleti számítások egyszerűen elképesztőek!

23. Aerografit


Fotó: BrokenSphere

Ez a szintetikus hab az egyik legkönnyebb rostos anyag a világon, és csak néhány mikron átmérőjű széncsövek hálózata. Az aerografit 75-ször könnyebb, mint a polisztirol, ugyanakkor sokkal erősebb és rugalmasabb. Eredeti méretének 30-szorosára összenyomható anélkül, hogy rendkívül rugalmas szerkezetét károsítaná. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően az airgrafithab a saját súlyának 40 000-szeresét is elviseli.

22. Palládium fémüveg


Fotó: pixabay

A California Institute of Technology és a Berkeley Lab (California Institute of Technology, Berkeley Lab) tudóscsoportja új típusú fémüveget fejlesztett ki, amely az erő és a rugalmasság szinte tökéletes kombinációját ötvözi. Az új anyag egyediségének oka abban rejlik, hogy kémiai szerkezete sikeresen elfedi a meglévő üveges anyagok ridegségét, miközben megtartja a magas tartóssági küszöböt, ami végső soron jelentősen megnöveli ennek a szintetikus szerkezetnek a kifáradási szilárdságát.

21. Volfrámkarbid


Fotó: pixabay

A volfrámkarbid hihetetlenül kemény anyag, nagy kopásállósággal. Bizonyos körülmények között ez a vegyület nagyon törékenynek tekinthető, de nagy terhelés mellett egyedülálló plasztikus tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek csúszószalagok formájában nyilvánulnak meg. Mindezen tulajdonságoknak köszönhetően a volfrám-karbidot páncéltörő hegyek és különféle berendezések gyártásához használják, beleértve mindenféle vágót, csiszolótárcsát, fúrót, vágót, fúrószárat és egyéb vágószerszámot.

20. Szilícium-karbid


Fotó: Tiia Monto

A szilícium-karbid a harckocsik gyártásához használt egyik fő anyag. Ez a vegyület alacsony költségéről, kiemelkedő tűzállóságáról és nagy keménységéről ismert, ezért gyakran használják olyan berendezések vagy felszerelések gyártásához, amelyeknek el kell terelnie a golyókat, vágni vagy csiszolni más kemény anyagokat. A szilícium-karbid kiváló csiszolóanyagokat, félvezetőket és még gyémántokat utánzó ékszerbetéteket is készít.

19. Köbös bór-nitrid


Fotó: wikimedia commons

A köbös bór-nitrid szuperkemény anyag, keménysége hasonló a gyémánthoz, de számos megkülönböztető előnnyel is rendelkezik - magas hőmérsékleti stabilitás és vegyszerállóság. A köbös bór-nitrid még magas hőmérséklet hatására sem oldódik vasban és nikkelben, míg a gyémánt ilyen körülmények között meglehetősen gyorsan lép kémiai reakciókba. Valójában ez előnyös az ipari csiszolószerszámokban való felhasználása szempontjából.

18. Ultra nagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE), Dyneema szál márka


Fotó: Justsail

A nagy modulusú polietilén rendkívül magas kopásállósággal, alacsony súrlódási együtthatóval és nagy törésállósággal rendelkezik (alacsony hőmérsékleti megbízhatóság). Ma a világ legerősebb rostos anyagának tartják. A legcsodálatosabb ebben a polietilénben az, hogy könnyebb, mint a víz, és egyben képes megállítani a golyókat! A Dyneema szálakból készült kábelek és kötelek nem süllyednek el a vízben, nem igényelnek kenést, és nem változtatják meg tulajdonságaikat nedves állapotban, ami nagyon fontos a hajóépítéshez.

17. Titánötvözetek


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

A titánötvözetek hihetetlenül képlékenyek, és nyújtáskor elképesztő erőt mutatnak. Ezen kívül magas hőállósággal és korrózióállósággal rendelkeznek, ami rendkívül hasznossá teszi őket olyan területeken, mint a repülőgépgyártás, rakétagyártás, hajógyártás, vegyipar, élelmiszeripar és szállítástechnika.

16. Folyékony fémötvözet


Fotó: pixabay

Ezt az anyagot 2003-ban fejlesztették ki a California Institute of Technology-ban, és erősségéről és tartósságáról híres. A vegyület nevéhez valami rideg és folyékony dolog kapcsolódik, de szobahőmérsékleten valójában szokatlanul kemény, kopásálló, nem fél a korróziótól és melegítéskor átalakul, mint a hőre lágyuló műanyagok. Az eddigi fő alkalmazási területek az órák, golfütők és mobiltelefonok (Vertu, iPhone) borítóinak gyártása.

15. Nanocellulóz


Fotó: pixabay

A nanocellulózt farostokból izolálják, és egy új típusú faanyag, amely még az acélnál is erősebb! Ráadásul a nanocellulóz olcsóbb is. Az innovációban nagy lehetőségek rejlenek, és a jövőben komolyan versenyezhet az üveg- és szénszálas termékekkel. A fejlesztők úgy vélik, hogy hamarosan nagy kereslet lesz erre az anyagra a katonai páncélok, szuperrugalmas képernyők, szűrők, rugalmas akkumulátorok, abszorbens aerogélek és bioüzemanyagok gyártásában.

14. "tengeri csészealj" típusú csigák fogai


Fotó: pixabay

Korábban már meséltünk a darwini pók csapdahálójáról, amelyet egykor a bolygó legtartósabb biológiai anyagaként ismertek el. Egy nemrégiben készült tanulmány azonban kimutatta, hogy a sánt a tudomány által ismert legtartósabb biológiai anyag. Igen, ezek a fogak erősebbek, mint a Caaerostris darwini hálója. És ez nem meglepő, mert az apró tengeri lények durva sziklák felszínén növekvő algákkal táplálkoznak, és ezeknek az állatoknak keményen kell dolgozniuk, hogy elválasszák a táplálékot a sziklától. A tudósok úgy vélik, hogy a jövőben felhasználhatjuk a sántikák fogainak rostos szerkezetének példáját a mérnöki iparban, és elkezdhetünk autókat, csónakokat, sőt, megnövelt szilárdságú repülőgépeket építeni, az egyszerű csigák példáján keresztül.

13. Martenzites acél


Fotó: pixabay

A martenzites acél nagy szilárdságú és ötvözött ötvözet, kiváló alakíthatósággal és szívóssággal. Az anyagot széles körben használják a rakétatudományban, és mindenféle szerszám készítésére használják.

12. Ozmium


Fotó: Periodictableru / www.periodictable.ru

Az ozmium hihetetlenül sűrű elem, keménysége és magas olvadáspontja miatt nehéz megmunkálni. Ezért használják az ozmiumot ott, ahol a tartósság és az erősség a legnagyobb érték. Az ozmiumötvözetek megtalálhatók elektromos érintkezőkben, rakétákban, katonai lövedékekben, sebészeti implantátumokban és sok más alkalmazásban.

11. Kevlár


Fotó: wikimedia commons

A kevlár egy nagy szilárdságú szál, amely autógumikban, fékbetétekben, kábelekben, protézisekben, testpáncélokban, védőruházati anyagokban, hajógyártásban és drón alkatrészekben található. Az anyag szinte az erő szinonimájává vált, és hihetetlenül nagy szilárdságú és rugalmasságú műanyag. A kevlár szakítószilárdsága 8-szor nagyobb, mint az acélhuzalé, és 450 ℃ hőmérsékleten kezd olvadni.

10. Ultra nagy molekulatömegű, nagy sűrűségű polietilén, szálak márkája "Spectra" (Spectra)


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

Az UHMWPE alapvetően egy nagyon tartós műanyag. A Spectra, az UHMWPE márka viszont a legnagyobb kopásállóságú könnyűszál, amely 10-szer jobb, mint az acél. A kevlárhoz hasonlóan a spektrumot testpáncélok és védősisakok gyártásához használják. Az UHMWPE mellett a dainimo spektrum népszerű a hajóépítő és a szállítási iparágakban.

9. Grafén


Fotó: pixabay

A grafén a szén allotróp módosulata, és mindössze egy atom vastagságú kristályrácsa olyan erős, hogy 200-szor keményebb, mint az acél. A grafén ragasztófóliának tűnik, de feltörése szinte lehetetlen feladat. A grafénlap átütéséhez egy ceruzát kell beleszúrni, amelyen egy egész iskolabusz súlyával kell egy rakományt egyensúlyozni. Sok szerencsét!

8. Szén nanocső papír


Fotó: pixabay

A nanotechnológiának köszönhetően a tudósoknak sikerült olyan papírt készíteniük, amely 50 000-szer vékonyabb, mint az emberi hajszál. A szén nanocsövek lemezei 10-szer könnyebbek, mint az acél, de a legcsodálatosabb az, hogy akár 500-szor erősebbek! A szuperkondenzátor elektródák gyártásához a makroszkopikus nanocső lemezek a legígéretesebbek.

7. Fém mikrorács


Fotó: pixabay

Íme a világ legkönnyebb fémje! A fém mikrorács egy szintetikus porózus anyag, amely 100-szor könnyebb, mint a hab. De ne hagyja, hogy megtévessze a megjelenését, ezek a mikrorácsok is hihetetlenül erősek, így nagyszerű lehetőséget kínálnak mindenféle mérnöki alkalmazásban való felhasználásra. Kiváló lengéscsillapítók és hőszigetelők készíthetők belőlük, és ennek a fémnek az elképesztő képessége, hogy összezsugorodik és visszatér eredeti állapotába, lehetővé teszi az energia tárolására való felhasználását. A fém mikrorácsokat aktívan használják az amerikai Boeing cég repülőgépeinek különféle alkatrészeinek gyártásához is.

6. Szén nanocsövek


Fotó: Mstroeck felhasználó / en.wikipedia

Fentebb már beszéltünk az ultraerős makroszkopikus szén nanocső lemezekről. De milyen anyag ez? Valójában ezek egy csőbe hengerelt grafénsíkok (9. pont). Az eredmény egy hihetetlenül könnyű, rugalmas és tartós anyag sokféle alkalmazáshoz.

5. Airbrush


Fotó: wikimedia commons

A grafén aerogélként is ismert anyag rendkívül könnyű és egyben erős. Az új típusú gél teljesen felváltotta a folyékony fázist egy gázneműre, és szenzációs keménység, hőállóság, alacsony sűrűség és alacsony hővezető képesség jellemzi. Hihetetlen, hogy a grafén aerogél hétszer könnyebb a levegőnél! Az egyedülálló vegyület 90%-os tömörítés után is képes visszanyerni eredeti formáját, és akár 900-szor nagyobb súlyt is képes felszívni, mint a festékszóró felszívásához használt olaj. Talán a jövőben ez az anyagosztály segíteni fog a környezeti katasztrófák, például az olajszennyezések elleni küzdelemben.

4. Név nélküli anyag, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) fejlesztése


Fotó: pixabay

Miközben ezt olvassa, az MIT tudósaiból álló csapat a grafén tulajdonságainak javításán dolgozik. A kutatók elmondták, hogy ennek az anyagnak a kétdimenziós szerkezetét már sikerült háromdimenzióssá alakítaniuk. Az új grafénanyag még nem kapta meg a nevét, de már ismert, hogy sűrűsége 20-szor kisebb, mint az acélé, szilárdsága pedig 10-szer nagyobb, mint az acélé.

3. Carbin


Fotó: Smokefoot

Annak ellenére, hogy szénatomok lineáris láncairól van szó, a karbyn szakítószilárdsága kétszerese a grafénénak, és háromszor keményebb, mint a gyémánt!

2. Bór-nitrid wurcit módosítás


Fotó: pixabay

Ez az újonnan felfedezett természetes anyag vulkánkitörések során keletkezik, és 18%-kal keményebb, mint a gyémánt. Azonban számos más paraméterben felülmúlja a gyémántokat. A wurtzit-bór-nitrid a Földön található két természetes anyag egyike, amely keményebb a gyémántnál. A probléma az, hogy nagyon kevés ilyen nitrid található a természetben, ezért nem könnyű tanulmányozni vagy a gyakorlatban alkalmazni.

1. Lonsdaleite


Fotó: pixabay

A hatszögletű gyémántként is ismert lonsdaleite szénatomokból áll, de ebben a módosításban az atomok kissé eltérően helyezkednek el. A wurtzit-bór-nitridhez hasonlóan a lonsdaleite is egy természetes anyag, amely keményebb, mint a gyémánt. Ráadásul ez a csodálatos ásvány 58%-kal keményebb, mint a gyémánt! A wurtzit-bór-nitridhez hasonlóan ez a vegyület is rendkívül ritka. Néha a lonsdaleit meteoritok, köztük grafitok Földdel való ütközésekor keletkezik.

2016.01.18. 17:21 · Johnny · 110 650

A világ 10 legtartósabb fémje

A fémek mindennapi felhasználása az emberiség fejlődésének hajnalán kezdődött, és a réz volt az első fém, mivel a természetben megtalálható és könnyen feldolgozható. Nem csoda, hogy a régészek az ásatások során különféle termékeket és háztartási eszközöket találnak ebből a fémből. Az evolúció során az emberek fokozatosan megtanulták kombinálni a különféle fémeket, így egyre tartósabb, szerszámgyártásra alkalmas ötvözeteket, később fegyvereket kaptak. Korunkban folytatódnak a kísérletek, amelyeknek köszönhetően azonosítani lehet a világ legtartósabb fémeit.

10.

• nagy fajlagos szilárdság;
• ellenáll a magas hőmérsékletnek;
• kis sűrűségű;
• korrozióállóság;
• mechanikai és kémiai ellenállás.

A titánt a hadiiparban, a repülésgyógyászatban, a hajógyártásban és más termelési területeken használják.

9.

A leghíresebb elem, amelyet a világ egyik legerősebb fémének tartanak, és normál körülmények között egy gyenge radioaktív fém. A természetben szabad állapotban és savas üledékes kőzetekben egyaránt megtalálható. Meglehetősen nehéz, széles körben elterjedt az egész világon, és paramágneses tulajdonságokkal, rugalmassággal, alakíthatósággal és viszonylagos plaszticitással rendelkezik. Az uránt a termelés számos területén használják.

8.

Az összes létező legtűzállóbb fémként ismert, és a világ legerősebb fémei közé tartozik. Ez egy masszív átmeneti elem, ragyogó ezüstszürke színű. Rendelkezik nagy tartóssággal, kiváló infúzióval, ellenáll a kémiai hatásoknak. Tulajdonságaiból adódóan kovácsolható és vékony cérnává húzható. Volfrámszálként ismert.

7.

Ennek a csoportnak a képviselői között nagy sűrűségű, ezüstös-fehér színű átmeneti fémnek tekintik. A természetben tiszta formában fordul elő, de megtalálható molibdénben és réz nyersanyagban. Nagy keménységű és sűrűségű, és kiváló tűzállósággal rendelkezik. Megnövelt szilárdsággal rendelkezik, amely nem vész el az ismételt hőmérséklet-változásokkal. A rénium a drága fémek közé tartozik, és magas az ára. A modern technikában és elektronikában használják.

6.

A platina csoportba tartozó, enyhén kékes árnyalatú, fényes, ezüstös fehér fém, amely a világ egyik legtartósabb fémének számít. Az irídiumhoz hasonlóan nagy atomsűrűségű, nagy szilárdságú és keménységű. Mivel az ozmium a platinafémekhez tartozik, az irídiumhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkezik: tűzállóság, keménység, ridegség, ellenáll a mechanikai igénybevételnek, valamint az agresszív környezeti hatásoknak. Széleskörű alkalmazást talált a sebészetben, elektronmikroszkópiában, vegyiparban, rakétatechnikában, elektronikai berendezésekben.

5.

A fémek csoportjába tartozik, világosszürke elem, viszonylag kemény és magas toxicitású. Egyedülálló tulajdonságai miatt a berilliumot számos iparágban használják:

• atomenergia;
• légközlekedési mérnökség;
• kohászat;
• lézeres technológia;
• nukleáris energia.

Nagy keménysége miatt a berilliumot ötvözőötvözetek és tűzálló anyagok előállításához használják.

4.

A króm a következő a világ tíz legtartósabb féme között – egy kemény, nagy szilárdságú kékesfehér fém, amely ellenáll a lúgoknak és savaknak. A természetben tiszta formájában fordul elő, és széles körben használják a tudomány, a technológia és a termelés különböző ágaiban. Króm Különféle ötvözetek előállítására használják, amelyeket orvosi és vegyi feldolgozó berendezések gyártásához használnak. A vassal kombinálva ferrokróm ötvözetet képez, amelyet fémvágó szerszámok gyártásához használnak.

3.

A tantál bronzérmet érdemel a rangsorban, mivel a világ egyik legtartósabb féme. Ez egy ezüstös fém, nagy keménységgel és atomsűrűséggel. A felületén oxidfilm képződése miatt ólom árnyalatú.

A tantál megkülönböztető tulajdonságai a nagy szilárdság, a tűzállóság, a korrózióállóság és az agresszív közegek. A fém meglehetősen képlékeny fém, és könnyen megmunkálható. Manapság a tantálot sikeresen használják:

• a vegyiparban;
• atomreaktorok építésében;
• a kohászati ​​termelésben;
• hőálló ötvözetek létrehozásakor.

2.

A világ legtartósabb fémei rangsorának második sorát a ruténium foglalja el - a platinacsoporthoz tartozó ezüstös fém. Jellemzője az élő szervezetek izomszövetének összetételében való jelenléte. A ruténium értékes tulajdonságai a nagy szilárdság, keménység, tűzállóság, vegyszerállóság és összetett vegyületek képzésének képessége. A ruténiumot számos kémiai reakció katalizátorának tekintik, anyagként működik elektródák, érintkezők, éles hegyek gyártásához.

1.

A világ legtartósabb fémeinek besorolását az irídium vezeti - egy ezüstös fehér, kemény és tűzálló fém, amely a platina csoportba tartozik. A természetben a nagy szilárdságú elem rendkívül ritka, és gyakran ozmiummal kombinálják. Természetes keménysége miatt nehezen megmunkálható és rendkívül ellenálló a vegyszerekkel szemben. Az irídium nagyon nehezen reagál a halogének és a nátrium-peroxid hatására.

Ez a fém fontos szerepet játszik a mindennapi életben. Hozzáadják titánhoz, krómhoz és volfrámhoz, hogy javítsák a savas környezettel szembeni ellenállást, írószerek gyártásához használják, ékszerekben ékszerek készítésére használják. Az irídium ára továbbra is magas a természetben való korlátozott jelenléte miatt.

Mit kell még látni: