Există multe metale în lume care sunt aceleași în ceea ce privește duritatea, dar nu toate sunt utilizate pe scară largă în industrie. Pot exista mai multe motive pentru aceasta: raritatea și, prin urmare, costul ridicat, sau radioactivitatea, care împiedică utilizarea în nevoile umane. Printre cele mai dure metale, se numără 6 lideri care au cucerit lumea cu trăsăturile lor.

Duritatea metalelor este de obicei măsurată pe scara Mohs. Metoda de măsurare a durității se bazează pe evaluarea rezistenței la zgârieturi de către alte metale. Astfel, s-a stabilit că uraniul și wolfram au cea mai mare duritate. Cu toate acestea, există metale care sunt mai folosite în diferite domenii ale vieții, deși duritatea lor nu este cea mai mare pe scara Mohs. Prin urmare, dezvăluind subiectul celor mai dure metale, ar fi greșit să nu mai vorbim de binecunoscutele titan, crom, osmiu și iridiu.

La întrebarea care este cel mai dur metal, orice persoană care studiază chimia și fizica la școală va răspunde: „Titanul”. Desigur, există aliaje și chiar pepite pure care îl depășesc ca rezistență. Dar printre cele folosite în viața de zi cu zi și în producție, titanul nu are egal.

Titanul pur a fost obținut pentru prima dată în 1925 și, în același timp, a fost declarat cel mai dur metal de pe Pământ. A început imediat să fie utilizat în mod activ în zone de producție complet diferite - de la părți de rachete și transport aerian până la implanturi dentare. Meritul unei astfel de popularități a metalului a fost câteva dintre principalele sale proprietăți: rezistență mecanică ridicată, rezistență la coroziune și temperaturi ridicate și densitate scăzută. Pe scara de duritate Mohs, titanul are un grad de 4,5, care nu este cel mai mare. Cu toate acestea, popularitatea și implicarea sa în diverse industrii îl fac primul în ceea ce privește duritatea dintre cele utilizate în mod obișnuit.

Titanul este cel mai dur metal folosit în mod obișnuit în producție.

Mai multe detalii despre utilizarea titanului în industrie. Acest metal are o gamă largă de utilizări:

• Industria aviatica - piese de aeronave, turbine cu gaz, piese, elemente de putere, piese tren de aterizare, nituri etc.;
• Tehnologia spațială - piei, detalii;
• Constructii navale - placari nave, piese de pompe si conducte, instrumente de navigatie, motoare cu turbina, cazane cu abur;
• Inginerie mecanica - condensatoare turbina, tevi, elemente rezistente la uzura;
• Industria petrolului și gazelor – conducte de foraj, pompe, recipiente sub presiune;
• Auto - în mecanismele supapelor și sistemelor de evacuare, arbori de transmisie, șuruburi, arcuri;
• Constructii - placari exterioare si interioare ale cladirilor, materiale pentru acoperisuri, corpuri de iluminat si chiar monumente;
• Medicina - instrumente chirurgicale, proteze, implanturi, carcase pentru dispozitive cardiace;
• Sport - echipament sportiv, accesorii de călătorie, piese de biciclete.
• Bunuri de larg consum - bijuterii, obiecte decorative, unelte de grădină, ceasuri, ustensile de bucătărie, carcase electronice și chiar clopoței, și se adaugă, de asemenea, la compoziția vopselelor, văruirii, plasticului și hârtiei.

Se poate observa că titanul este solicitat în domenii complet diferite ale industriei datorită proprietăților sale fizice și chimice. Deși nu este cel mai dur metal din lume pe scara Mohs, produsele sale sunt mult mai puternice și mai ușoare decât oțelul, se uzează mai puțin și sunt mai rezistente la iritanți.

Titanul este considerat cel mai dur dintre metalele consumate activ.

Cel mai dur în forma sa naturală este un metal alb-albăstrui - cromul. A fost descoperit la sfârșitul secolului al XVIII-lea și de atunci a fost folosit pe scară largă în producție. Pe scara Mohs, duritatea cromului este de 5. Și din motive întemeiate - poate tăia sticla, iar atunci când este combinată cu fierul, poate chiar tăia metal. Cromul este, de asemenea, utilizat activ în metalurgie - este adăugat oțelului pentru a-și îmbunătăți proprietățile fizice. Spectrul de utilizare a cromului este foarte divers. Este folosit pentru a face țevi de arme de foc, echipamente medicale și de prelucrare chimică, articole de uz casnic - ustensile de bucătărie, piese metalice de mobilier și chiar corpuri de submarine.

Cea mai mare duritate în forma sa pură - crom

Cromul este utilizat în diverse domenii, de exemplu, pentru producția de oțel inoxidabil sau pentru acoperirea suprafețelor - cromarea (aparate, mașini, piese, ustensile). Adesea, acest metal este folosit la fabricarea țevilor de arme de foc. De asemenea, adesea acest metal poate fi găsit în producția de coloranți și pigmenți. Un alt domeniu al utilizării sale poate părea surprinzător - producția de suplimente alimentare, iar în crearea de echipamente tehnologice pentru laboratoare chimice și medicale, cromul nu poate fi renunțat.

Osmiul și iridiul sunt reprezentanți ai metalelor din grupa platinei și au aproape aceeași densitate. În forma lor pură, sunt incredibil de rare în natură și cel mai adesea - într-un aliaj unul cu celălalt. Iridiul, prin însăși natura sa, are o duritate mare, ceea ce face dificilă prelucrarea metalelor, atât mecanică, cât și chimică.

Osmiul și iridiul au cea mai mare densitate

Iridiul a fost utilizat în mod activ în industrie relativ recent. Anterior, a fost folosit cu prudență, deoarece caracteristicile sale fizico-chimice nu erau pe deplin înțelese. Acum iridiul este folosit chiar și la fabricarea de bijuterii (sub formă de incrustații sau într-un aliaj cu platină), instrumente chirurgicale și piese pentru stimulatoare cardiace. În medicină, metalul este pur și simplu de neînlocuit: produsele sale biologice pot ajuta la depășirea oncologiei, iar iradierea cu un izotop radioactiv poate opri creșterea celulelor canceroase.

Două treimi din iridiul extras în lume merge către industria chimică, iar restul este distribuit între alte industrii - pulverizare în industria metalurgică, bunuri de larg consum (elementele stiloului, bijuterii), medicina în producția de electrozi, elemente. de stimulatoare cardiace și instrumente chirurgicale, precum și pentru îmbunătățirea proprietăților fizico-chimice și mecanice ale metalelor.

Duritatea iridiului pe scara Moss este 5

Osmiul este un metal alb-argintiu cu o nuanță albăstruie. A fost descoperit după iridiu cu un an, iar acum se găsește adesea în meteoriții de fier. Pe lângă duritatea ridicată, osmiul se distinge prin costul său ridicat - 1 gram de metal pur este estimat la 10 mii de dolari. O altă caracteristică este greutatea sa - 1 litru de osmiu topit este egal cu 10 litri de apă. Adevărat, oamenii de știință nu au găsit încă o utilizare pentru această proprietate.

Datorită rarității și costului ridicat, osmiul este utilizat numai acolo unde nu poate fi folosit niciun alt metal. Nu a fost folosit pe scară largă și nu are rost să cauți până când furnizarea de metal devine regulată. Acum osmiul este folosit pentru a face instrumente care necesită precizie ridicată. Produsele din acesta aproape nu se uzează și au o rezistență considerabilă.

Indicele de duritate al osmiului ajunge la 5,5

Unul dintre cele mai cunoscute elemente, care este unul dintre cele mai dure metale din lume, este uraniul. Este un metal cenușiu deschis cu radioactivitate slabă. Uraniul este considerat unul dintre cele mai grele metale - greutatea sa specifică este de 19 ori mai mare decât cea a apei. De asemenea, are plasticitate relativă, maleabilitate și flexibilitate, proprietăți paramagnetice. Pe scara Moss, duritatea metalului este de 6, ceea ce este considerat un indicator foarte ridicat.

Anterior, uraniul nu a fost folosit aproape niciodată și a fost găsit doar ca deșeuri de minereu în extracția altor metale - radiu și vanadiu. Până în prezent, uraniul este extras în zăcăminte, principalele surse sunt Munții Stâncoși din Statele Unite, Republica Congo, Canada și Uniunea Africii de Sud.

În ciuda radioactivității, uraniul este consumat în mod activ de omenire. Este cel mai solicitat în energia nucleară - este folosit ca combustibil pentru reactoare nucleare. Uraniul este, de asemenea, folosit în industria chimică și în geologie pentru a determina vârsta rocilor.

Nu a ratat figurile incredibile de greutate specifică și inginerie militară. Uraniul este folosit în mod regulat pentru a crea miezurile proiectilelor care străpung armura, care, datorită rezistenței lor ridicate, fac o treabă excelentă.

Uraniul este cel mai dur metal, dar este radioactiv

În fruntea listei noastre cu cele mai dure metale de pe Pământ se află un tungsten de culoare gri argintiu strălucitor. Pe scara Mohs, wolframul are o duritate de 6, la fel ca uraniul, dar spre deosebire de acesta din urmă, nu este radioactiv. Duritatea naturală, însă, nu îl privează de flexibilitate, deoarece wolframul este ideal pentru forjarea diverselor produse metalice, iar rezistența sa la temperaturi ridicate îi permite să fie folosit în corpuri de iluminat și electronice. Consumul de wolfram nu atinge o cifră de afaceri mare, iar motivul principal pentru aceasta este cantitatea sa limitată în depozite.

Datorită densității sale mari, wolframul este utilizat pe scară largă în fabricarea de arme pentru producția de obuze de artilerie și greutăți grele. În general, tungstenul este utilizat în mod activ în inginerie militară - gloanțe, contragreutăți, rachete balistice. Următoarea utilizare cea mai populară a acestui metal este aviația. Din el sunt fabricate motoarele, părțile dispozitivelor de electrovacuum. În construcții se folosesc scule de tăiere din wolfram. De asemenea, este un element indispensabil în producția de lacuri și vopsele rezistente la lumină, țesături rezistente la foc și impermeabile.

Tungstenul este considerat cel mai refractar și durabil

După ce am studiat proprietățile și sferele de consum ale fiecărui metal, este dificil să spunem fără echivoc care este cel mai dur metal din lume, dacă luăm în considerare nu numai indicatorii scalei Mohs. Fiecare dintre reprezentanți are o serie de avantaje. De exemplu, titanul, care nu are o duritate ultra-înalta, a ocupat cu fermitate primul loc printre cele mai utilizate metale. Dar uraniul, a cărui duritate atinge cel mai înalt nivel dintre metale, nu este atât de popular din cauza radioactivității slabe. Iar wolfram, care nu emite radiații și are cea mai mare rezistență și o ductilitate foarte bună, nu poate fi folosit activ din cauza resurselor limitate.

Din copilărie, știm că cel mai durabil metal este oțelul. Tot fierul este asociat cu el.

Omul de fier, doamna de fier, caracter de oțel. Prin rostirea acestor fraze, ne referim la o putere incredibilă, putere, duritate.

Multă vreme, oțelul a fost principalul material în producție și arme. Dar oțelul nu este metal. Pentru a fi mai precis, nu este un metal complet pur. Aceasta este cu carbonul, în care sunt prezenți și alți aditivi metalici. Prin aplicarea de aditivi, de ex. schimba proprietățile acestuia. După aceea, este procesat. Fabricarea oțelului este o întreagă știință.

Cel mai puternic metal se obține prin introducerea aliajelor adecvate în oțel. Poate fi crom, care oferă și rezistență la căldură, nichel, care face oțelul dur și elastic etc.

În unele poziții, oțelul a început să înlocuiască aluminiul. Timpul a trecut, viteza a crescut. Nici aluminiul nu a rezistat. A trebuit să mă întorc către titan.

Da, titanul este cel mai puternic metal. Pentru a conferi oțelului caracteristici de rezistență ridicată, i s-a adăugat titan.

A fost deschis în secolul al XVIII-lea. Din cauza fragilității sale, a fost imposibil de utilizat. De-a lungul timpului, după ce au primit titan pur, inginerii și designerii au devenit interesați de rezistența sa specifică ridicată, densitatea scăzută, rezistența la coroziune și temperaturile ridicate. Forța sa fizică depășește de câteva ori puterea fierului.

Inginerii au început să adauge titan în oțel. Rezultatul a fost cel mai durabil metal, care a găsit aplicație într-un mediu cu temperaturi ultraînalte. În acel moment, niciun alt aliaj nu le putea rezista.

Dacă vă imaginați un avion care zboară de trei ori mai repede decât vă puteți imagina, cum se încălzește metalul de înveliș. Tabla metalică a pielii aeronavei în astfel de condiții este încălzită până la +3000C.

Astăzi, titanul este folosit nelimitat în toate domeniile de producție. Acestea sunt medicină, construcția de avioane, producția de nave.

Cu toată evidența, putem spune că, în viitorul apropiat, titanul va trebui să se miște.

Oamenii de știință din SUA, în laboratoarele Universității din Texas din Austin, au descoperit cel mai subțire și mai durabil material de pe Pământ. L-au numit grafen.

Imaginează-ți o placă a cărei grosime este egală cu grosimea unui atom. Dar o astfel de placă este mai puternică decât diamantul și conduce electricitatea de o sută de ori mai bine decât cipurile de computer cu siliciu.

Grafenul este un material cu proprietăți uimitoare. În curând va părăsi laboratoarele și, pe bună dreptate, își va lua locul printre cele mai durabile materiale din univers.

Este chiar imposibil de imaginat că câteva grame de grafen ar fi suficiente pentru a acoperi un teren de fotbal. Aici este metalul. Conductele realizate dintr-un astfel de material pot fi așezate manual fără a utiliza mecanisme de ridicare și transport.

Grafenul, ca și diamantul, este cel mai pur carbon. Flexibilitatea lui este uimitoare. Un astfel de material este ușor îndoit, se pliază perfect și se rulează perfect.

Producătorii de ecrane tactile, panouri solare, telefoane mobile și, în sfârșit, cipuri de computer super-rapide au început deja să se uite la el.

Metalele sunt substanțe care au proprietăți specifice, caracteristice pentru ele. În același timp, sunt luate în considerare ductilitatea și ductilitatea ridicate, precum și conductivitatea electrică și o serie de alți parametri. Care este cel mai durabil metal, puteți afla din datele de mai jos.

Despre metale în natură

În rusă, cuvântul „metal” provine din germană. Din secolul al XVI-lea, a fost găsit în cărți, deși destul de rar. Mai târziu, în epoca lui Petru I, au început să-l folosească mai des, în plus, atunci cuvântul avea un sens generalizant „minereu, mineral, metal”. Și numai în perioada de activitate a M.V. Lomonosov, aceste concepte au fost delimitate.

În natură, metalele sunt rare în forma lor pură. Practic, fac parte din diverse minereuri și formează tot felul de compuși, cum ar fi sulfuri, oxizi, carbonați și altele. Pentru a obține metale pure, iar acest lucru este foarte important pentru utilizarea lor ulterioară, este necesar să le izolați și apoi să le purificați. Dacă este necesar, metalele sunt aliate - se adaugă impurități speciale pentru a le schimba proprietățile. În prezent, există o împărțire în minereuri de metale feroase, care includ fier și minereuri neferoase. Metalele prețioase sau prețioase includ aurul, platina și argintul.

Metalele sunt chiar și în corpul uman. Calciu, sodiu, magneziu, cupru, fier - aceasta este o listă a acestor substanțe care se găsesc în cea mai mare cantitate.

În funcție de aplicația ulterioară, metalele sunt împărțite în grupuri:

1. Materiale de construcție. Sunt utilizate atât metalele în sine, cât și aliajele lor semnificativ îmbunătățite. În acest caz, se apreciază rezistența, impermeabilitatea la lichide și gaze, uniformitatea.
2. Materiale pentru unelte, cel mai adesea se referă la partea de lucru. Oțelurile de scule și aliajele dure sunt potrivite pentru aceasta.
3. Materiale electrice. Astfel de metale sunt folosite ca buni conductori de electricitate. Cele mai comune dintre acestea sunt cuprul și aluminiul. Și, de asemenea, folosit ca materiale cu rezistență ridicată - nicrom și altele.

Cel mai puternic dintre metale

Rezistența metalelor este capacitatea lor de a rezista la rupere sub acțiunea tensiunilor interne care pot apărea atunci când forțele externe acționează asupra acestor materiale. De asemenea, este o proprietate a structurii de a-și menține caracteristicile pentru un anumit timp.

Multe aliaje sunt destul de puternice și rezistente nu numai la influențe fizice, ci și chimice; ele nu aparțin metalelor pure. Există metale care pot fi numite cele mai durabile. Titanul, care se topește la temperaturi peste 1.941 K (1660 ± 20 °C), uraniul, care aparține metalelor radioactive, wolfram refractar, care fierbe la o temperatură de cel puțin 5.828 K (5555 °C). La fel ca și altele care au proprietăți unice și sunt necesare în procesul de fabricație a pieselor, sculelor și articolelor folosind cele mai moderne tehnologii. Cele mai durabile cinci dintre ele includ metale ale căror proprietăți sunt deja cunoscute, sunt utilizate pe scară largă în diverse sectoare ale economiei naționale și sunt utilizate în experimente și dezvoltări științifice.

Se găsește în minereurile de molibden și materiile prime de cupru. Are duritate și densitate ridicată. Foarte dur. Rezistența sa nu poate fi redusă nici măcar sub influența schimbărilor critice de temperatură. Utilizat pe scară largă în multe dispozitive electronice și facilități tehnice.

Un metal de pământ rar cu o nuanță gri-argintiu și formațiuni cristaline strălucitoare pe fracturi. Interesant, cristalele de beriliu au gust oarecum dulce, din această cauză a fost numit inițial „glucinium”, care înseamnă „dulce”. Datorită acestui metal, a apărut o nouă tehnologie, care este folosită în sinteza pietrelor artificiale - smaralde, acvamarine, pentru nevoile industriei de bijuterii. Beriliul a fost descoperit în timpul studierii proprietăților berilului, o piatră semiprețioasă. În 1828, omul de știință german F. Wöller a obținut beriliu metalic. Nu interacționează cu razele X, prin urmare, este utilizat în mod activ pentru a crea dispozitive speciale. În plus, aliajele de beriliu sunt folosite la fabricarea reflectoarelor de neutroni și a moderatoarelor pentru instalarea într-un reactor nuclear. Proprietățile sale refractare și anticorozive, conductivitatea termică ridicată îl fac un element indispensabil pentru crearea aliajelor utilizate în industria aeronautică și aerospațială.

Acest metal a fost descoperit pe teritoriul Uralului mijlociu. M.V. a scris despre el. Lomonosov în lucrarea sa „Primele fundații ale metalurgiei” în 1763. Este foarte comun, cele mai faimoase și extinse zăcăminte ale sale sunt situate în Africa de Sud, Kazahstan și Rusia (Urali). Conținutul acestui metal în minereuri variază foarte mult. Culoarea sa este albastru deschis, cu o nuanță. În forma sa pură, este foarte dur și destul de bine prelucrat. Acesta servește ca o componentă importantă pentru crearea oțelurilor aliate, în special a oțelurilor inoxidabile, și este utilizat în galvanoplastie și industria aerospațială. Aliajul său cu fier, ferocrom este necesar pentru producția de scule de tăiere a metalelor.

Acest metal este valoros, deoarece proprietățile sale sunt doar puțin mai mici decât cele ale metalelor nobile. Are rezistență puternică la diferiți acizi, nu este supus coroziunii. Tantalul este utilizat în diferite structuri și compuși, pentru fabricarea de produse de formă complexă și ca bază pentru producerea acizilor acetic și fosforic. Metalul este folosit în medicină, deoarece poate fi combinat cu țesuturile umane. Industria rachetelor are nevoie de un aliaj rezistent la căldură de tantal și wolfram, deoarece poate rezista la temperaturi de 2.500 ° C. Pe dispozitivele radar sunt instalate condensatoare de tantal, utilizate în sistemele electronice ca transmițători.

Iridiul este considerat unul dintre cele mai durabile metale din lume. Metal de culoare argintie, foarte dur. Aparține metalelor din grupa platinei. Este greu de prelucrat și, în plus, refractar. Iridiul practic nu interacționează cu substanțele caustice. Este folosit în multe industrii. Inclusiv în industria bijuteriilor, medicală și chimică. Îmbunătățește semnificativ rezistența compușilor de tungsten, crom și titan la mediile acide. Iridiul pur nu este un material toxic, dar compușii săi individuali pot fi.

În ciuda faptului că multe metale au caracteristici decente, este destul de dificil de a identifica exact care este cel mai durabil metal din lume. Pentru a face acest lucru, studiați toți parametrii acestora, în conformitate cu diverse sisteme analitice. Dar în prezent, toți oamenii de știință susțin că iridiul ocupă cu încredere primul loc în ceea ce privește puterea.

Lumea din jurul nostru este încă plină de multe mistere, dar chiar și fenomenele și substanțele cunoscute oamenilor de știință de mult timp nu încetează să uimească și să încânte. Admirăm culorile strălucitoare, ne bucurăm de gusturi și folosim proprietățile tot felul de substanțe care ne fac viața mai confortabilă, mai sigură și mai plăcută. În căutarea celor mai fiabile și puternice materiale, omul a făcut multe descoperiri incitante, iar în fața ta este o selecție de doar 25 de astfel de compuși unici!

25. Diamante

Dacă nu toată lumea, atunci aproape toată lumea știe asta cu siguranță. Diamantele nu sunt doar una dintre cele mai venerate pietre prețioase, ci și unul dintre cele mai dure minerale de pe Pământ. Pe scara Mohs (o scară de duritate în care o evaluare este dată de reacția unui mineral la zgâriere), diamantul este enumerat pe a 10-a linie. Există 10 poziții în scară, iar al 10-lea este ultimul și cel mai greu grad. Diamantele sunt atât de dure încât pot fi zgâriate doar cu alte diamante.

24. Pânze de capcană ale speciei de păianjen Caaerostris darwini


Fotografie: pixabay

E greu de crezut, dar rețeaua păianjenului Caerostris darwini (sau păianjenul lui Darwin) este mai puternică decât oțelul și mai dură decât Kevlarul. Această rețea a fost recunoscută drept cel mai dur material biologic din lume, deși acum are un potențial competitor, dar datele nu au fost încă confirmate. Fibra de păianjen a fost testată pentru caracteristici precum deformarea la rupere, rezistența la impact, rezistența la tracțiune și modulul Young (proprietatea unui material de a rezista la întindere, compresie sub deformare elastică), iar în toți acești indicatori, pânza s-a arătat într-un mod uimitor. În plus, pânza de capcană a păianjenului Darwin este incredibil de ușoară. De exemplu, dacă ne înfășuram planeta cu fibre de Caaerostris darwini, greutatea unui fir atât de lung va fi de doar 500 de grame. Rețele atât de lungi nu există, dar calculele teoretice sunt pur și simplu uimitoare!

23. Aerografit


Foto: BrokenSphere

Această spumă sintetică este unul dintre cele mai ușoare materiale fibroase din lume și este o rețea de tuburi de carbon de doar câțiva microni în diametru. Aerografitul este de 75 de ori mai ușor decât polistirenul, dar în același timp mult mai puternic și mai ductil. Poate fi comprimat până la de 30 de ori dimensiunea inițială fără a afecta structura sa extrem de elastică. Datorită acestei proprietăți, spuma de airgrafit poate rezista la sarcini de până la 40.000 de ori greutatea proprie.

22. Sticla paladiu metalica


Fotografie: pixabay

O echipă de oameni de știință de la California Institute of Technology și Berkeley Lab (California Institute of Technology, Berkeley Lab) a dezvoltat un nou tip de sticlă metalică care combină o combinație aproape perfectă de rezistență și ductilitate. Motivul unicității noului material constă în faptul că structura sa chimică maschează cu succes fragilitatea materialelor sticloase existente, menținând în același timp un prag de rezistență ridicat, care în cele din urmă crește semnificativ rezistența la oboseală a acestei structuri sintetice.

21. Carbură de wolfram


Fotografie: pixabay

Carbura de tungsten este un material incredibil de dur, cu rezistență ridicată la uzură. În anumite condiții, acest compus este considerat foarte fragil, dar sub sarcină mare prezintă proprietăți plastice unice, manifestându-se sub formă de benzi de alunecare. Datorită tuturor acestor calități, carbura de tungsten este utilizată la fabricarea vârfurilor de perforare a armurii și a diverselor echipamente, inclusiv tot felul de freze, discuri abrazive, burghie, freze, burghie și alte unelte de tăiere.

20. Carbură de siliciu


Foto: Tiia Monto

Carbura de siliciu este unul dintre principalele materiale folosite la fabricarea tancurilor de luptă. Acest compus este cunoscut pentru costul său scăzut, refractaritatea remarcabilă și duritatea ridicată și, prin urmare, este adesea folosit la fabricarea de echipamente sau echipamente care trebuie să devieze gloanțe, să taie sau să șlefuiască alte materiale dure. Carbura de siliciu produce abrazivi, semiconductori și chiar incrustații excelente în bijuterii care imită diamantele.

19. Nitrură de bor cubică


Foto: wikimedia commons

Nitrura de bor cubică este un material foarte dur, asemănător ca duritate cu diamantul, dar are și o serie de avantaje distinctive - stabilitate la temperaturi ridicate și rezistență chimică. Nitrura de bor cubică nu se dizolvă în fier și nichel chiar și sub influența temperaturilor ridicate, în timp ce diamantul în aceleași condiții intră destul de repede în reacții chimice. De fapt, acest lucru este benefic pentru utilizarea sa în instrumentele industriale de șlefuit.

18. Polietilenă cu greutate moleculară ultra mare (UHMWPE), marca din fibre Dyneema


Foto: Justsail

Polietilena cu modul înalt are rezistență la uzură extrem de ridicată, coeficient scăzut de frecare și rezistență ridicată la rupere (fiabilitate la temperaturi scăzute). Astăzi este considerată cea mai puternică substanță fibroasă din lume. Cel mai uimitor lucru la această polietilenă este că este mai ușoară decât apa și poate opri gloanțe în același timp! Cablurile și frânghiile din fibre Dyneema nu se scufundă în apă, nu au nevoie de lubrifiere și nu își schimbă proprietățile atunci când sunt umede, ceea ce este foarte important pentru construcțiile navale.

17. Aliaje de titan


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

Aliajele de titan sunt incredibil de ductile și arată o rezistență uimitoare atunci când sunt întinse. În plus, au rezistență ridicată la căldură și rezistență la coroziune, ceea ce le face extrem de utile în domenii precum avioane, rachete, construcții navale, chimie, alimentare și ingineria transporturilor.

16. Aliaj de metal lichid


Fotografie: pixabay

Dezvoltat în 2003 la Institutul de Tehnologie din California, acest material este renumit pentru rezistența și durabilitatea sa. Numele compusului este asociat cu ceva fragil și lichid, dar la temperatura camerei este de fapt neobișnuit de dur, rezistent la uzură, nu se teme de coroziune și se transformă atunci când este încălzit, precum termoplastele. Principalele domenii de aplicare de până acum sunt fabricarea de ceasuri, crose de golf și huse pentru telefoane mobile (Vertu, iPhone).

15. Nanoceluloză


Fotografie: pixabay

Nanoceluloza este izolată din fibrele de lemn și este un nou tip de material lemnos, care este chiar mai rezistent decât oțelul! În plus, nanoceluloza este și mai ieftină. Inovația are un potențial mare și ar putea concura serios cu fibra de sticlă și carbon în viitor. Dezvoltatorii cred că acest material va fi în curând la mare căutare în producția de armuri militare, ecrane super-flexibile, filtre, baterii flexibile, aerogeluri absorbante și biocombustibili.

14. Dinți de melci de tip „farfurioară de mare”.


Fotografie: pixabay

Mai devreme, v-am povestit deja despre pânza de capcană a păianjenului lui Darwin, care a fost odată recunoscut drept cel mai durabil material biologic de pe planetă. Cu toate acestea, un studiu recent a arătat că limpeta este cea mai durabilă substanță biologică cunoscută de știință. Da, acești dinți sunt mai puternici decât pânza lui Caaerostris darwini. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece micile creaturi marine se hrănesc cu alge care cresc pe suprafața stâncilor dure, iar aceste animale trebuie să muncească din greu pentru a separa hrana de stâncă. Oamenii de știință sunt de părere că în viitor vom putea folosi exemplul structurii fibroase a dinților limpetelor în industria ingineriei și vom începe să construim mașini, bărci și chiar avioane de rezistență sporită, inspirate din exemplul melcilor simpli.

13. Maraging oțel


Fotografie: pixabay

Oțelul Maraging este un aliaj de înaltă rezistență și aliaj înalt, cu o ductilitate și duritate excelente. Materialul este utilizat pe scară largă în știința rachetelor și este folosit pentru a face tot felul de unelte.

12. Osmiu


Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmiul este un element incredibil de dens și, datorită durității și punctului de topire ridicat, este dificil de prelucrat. De aceea, osmiul este folosit acolo unde durabilitatea și rezistența sunt cel mai apreciate. Aliajele de osmiu se găsesc în contactele electrice, rachete, proiectile militare, implanturi chirurgicale și multe alte aplicații.

11. Kevlar


Foto: wikimedia commons

Kevlarul este o fibră de înaltă rezistență care se găsește în anvelopele auto, plăcuțele de frână, cablurile, protezele, armurile de protecție, țesăturile de îmbrăcăminte de protecție, construcțiile navale și părțile dronei. Materialul a devenit aproape sinonim cu rezistența și este un tip de plastic cu rezistență și elasticitate incredibil de ridicate. Rezistența la tracțiune a Kevlarului este de 8 ori mai mare decât cea a sârmei de oțel și începe să se topească la o temperatură de 450℃.

10. Polietilenă cu greutate moleculară ultra mare de înaltă densitate, marca de fibre „Spectra” (Spectra)


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

UHMWPE este în esență un plastic foarte durabil. Spectra, marca UHMWPE, este, la rândul său, o fibră ușoară cu cea mai mare rezistență la uzură, de 10 ori superioară oțelului în acest indicator. Ca și Kevlar, spectrul este folosit la fabricarea de armuri și căști de protecție. Alături de UHMWPE, spectrul dainimo este popular în industria construcțiilor navale și a transporturilor.

9. Grafen


Fotografie: pixabay

Grafenul este o modificare alotropică a carbonului, iar rețeaua sa cristalină, cu o grosime de doar un atom, este atât de puternică încât este de 200 de ori mai dur decât oțelul. Grafenul arată ca o folie alimentară, dar spargerea lui este o sarcină aproape imposibilă. Pentru a pătrunde o foaie de grafen, trebuie să înfigeți un creion în ea, pe care va trebui să echilibrați o încărcătură cu greutatea unui întreg autobuz școlar. Mult noroc!

8. Hârtie cu nanotuburi de carbon


Fotografie: pixabay

Datorită nanotehnologiei, oamenii de știință au reușit să producă hârtie de 50.000 de ori mai subțire decât părul uman. Foile de nanotuburi de carbon sunt de 10 ori mai ușoare decât oțelul, dar cel mai uimitor lucru este că sunt de până la 500 de ori mai puternice! Plăcile de nanotuburi macroscopice sunt cele mai promițătoare pentru fabricarea electrozilor supercondensatori.

7. Microgrilă metalică


Fotografie: pixabay

Iată cel mai ușor metal din lume! Microgridul metalic este un material sintetic poros care este de 100 de ori mai ușor decât spuma. Dar nu lăsați să vă păcălească aspectul, aceste microrețele sunt, de asemenea, incredibil de puternice, ceea ce le face un potențial mare de utilizare în tot felul de aplicații de inginerie. Ele pot fi folosite pentru a face amortizoare și izolatori termici excelente, iar capacitatea uimitoare a acestui metal de a se micșora și de a reveni la starea inițială îi permite să fie folosit pentru a stoca energie. Microrețelele metalice sunt, de asemenea, utilizate în mod activ în producția de diferite piese pentru aeronavele companiei americane Boeing.

6. Nanotuburi de carbon


Foto: utilizator Mstroeck / en.wikipedia

Mai sus, am vorbit deja despre plăci de nanotuburi de carbon macroscopice ultra-rezistente. Dar ce fel de material este acesta? De fapt, acestea sunt avioane de grafen rostogolite într-un tub (al 9-lea punct). Rezultatul este un material incredibil de ușor, rezistent și durabil pentru o gamă largă de aplicații.

5. Aerograf


Foto: wikimedia commons

Cunoscut și sub numele de aerogel cu grafen, acest material este extrem de ușor și puternic în același timp. Noul tip de gel a înlocuit complet faza lichidă cu una gazoasă și se caracterizează prin duritate senzațională, rezistență la căldură, densitate scăzută și conductivitate termică scăzută. Incredibil, aerogelul cu grafen este de 7 ori mai ușor decât aerul! Compusul unic este capabil să-și recapete forma inițială chiar și după o compresie de 90% și poate absorbi de până la 900 de ori greutatea uleiului folosit pentru a absorbi aerograful. Poate că în viitor această clasă de materiale va ajuta în lupta împotriva dezastrelor ecologice, cum ar fi scurgerile de petrol.

4. Material fără nume, dezvoltarea Institutului de Tehnologie din Massachusetts (MIT)


Fotografie: pixabay

Pe măsură ce citiți asta, o echipă de oameni de știință de la MIT lucrează pentru a îmbunătăți proprietățile grafenului. Cercetătorii au spus că au reușit deja să transforme structura bidimensională a acestui material în tridimensională. Noua substanță grafenă nu și-a primit încă numele, dar se știe deja că densitatea sa este de 20 de ori mai mică decât cea a oțelului, iar rezistența sa este de 10 ori mai mare decât cea a oțelului.

3. Carabină


Foto: Smokefoot

Chiar dacă este vorba doar de lanțuri liniare de atomi de carbon, carbyne are o rezistență la tracțiune de două ori mai mare decât grafenul și este de trei ori mai dur decât diamantul!

2. Modificare wurtzită cu nitrură de bor


Fotografie: pixabay

Această substanță naturală nou descoperită se formează în timpul erupțiilor vulcanice și este cu 18% mai dură decât diamantele. Cu toate acestea, depășește diamantele într-o serie de alți parametri. Nitrura de bor Wurtzite este una dintre cele două substanțe naturale găsite pe Pământ, care este mai dure decât diamantul. Problema este că există foarte puține astfel de nitruri în natură și, prin urmare, nu sunt ușor de studiat sau aplicat în practică.

1. Lonsdaleite


Fotografie: pixabay

Cunoscut și sub numele de diamant hexagonal, lonsdaleitul este alcătuit din atomi de carbon, dar în această modificare, atomii sunt aranjați ușor diferit. La fel ca nitrura de bor wurtzita, lonsdaleitul este o substanță naturală care este mai dura decât diamantul. În plus, acest mineral uimitor este mai dur decât diamantul cu până la 58%! La fel ca nitrura de bor wurtzita, acest compus este extrem de rar. Uneori, lonsdaleitul se formează în timpul unei coliziuni cu Pământul de meteoriți, care includ grafitul.

18.01.2016 la 17:21 · Johnny · 110 650

Top 10 cele mai durabile metale din lume

Utilizarea metalelor în viața de zi cu zi a început în zorii dezvoltării umane, iar cuprul a fost primul metal, deoarece este disponibil în natură și poate fi procesat cu ușurință. Nu e de mirare că arheologii în timpul săpăturilor găsesc diverse produse și ustensile de uz casnic realizate din acest metal. În procesul de evoluție, oamenii au învățat treptat să combine diferite metale, obținând aliaje din ce în ce mai durabile, potrivite pentru fabricarea uneltelor, iar mai târziu a armelor. În vremea noastră, experimentele continuă, datorită cărora este posibilă identificarea celor mai durabile metale din lume.

10.

• rezistență specifică ridicată;
• rezistență la temperaturi ridicate;
• densitate scazuta;
• rezistență la coroziune;
• rezistenta mecanica si chimica.

Titanul este folosit în industria militară, medicina aviației, construcțiile navale și în alte domenii de producție.

9.

Cel mai faimos element, care este considerat unul dintre cele mai puternice metale din lume, și în condiții normale este un metal slab radioactiv. În natură, se găsește atât în ​​stare liberă, cât și în rocile sedimentare acide. Este destul de greu, distribuit pe scară largă în întreaga lume și are proprietăți paramagnetice, flexibilitate, maleabilitate și plasticitate relativă. Uraniul este folosit în multe domenii de producție.

8.

Cunoscut ca cel mai refractar metal dintre toate existente și aparține celor mai puternice metale din lume. Este un element de tranziție solid de culoare gri-argintie strălucitoare. Posedă durabilitate ridicată, infuzibilitate excelentă, rezistență la influențe chimice. Datorită proprietăților sale, poate fi forjat și tras într-un fir subțire. Cunoscut ca filament de wolfram.

7.

Printre reprezentanții acestui grup, este considerat un metal de tranziție de înaltă densitate, de culoare alb-argintiu. Se găsește în natură în forma sa pură, dar se găsește în materiile prime din molibden și cupru. Are duritate și densitate ridicate și are o refractare excelentă. Are o rezistență crescută, care nu se pierde cu schimbări repetate de temperatură. Reniul aparține metalelor scumpe și are un cost ridicat. Folosit în tehnologia modernă și electronică.

6.

Un metal alb argintiu strălucitor, cu o nuanță ușor albăstruie, aparține grupului de platine și este considerat unul dintre cele mai durabile metale din lume. Similar cu iridiul, are o densitate atomică mare, rezistență și duritate ridicate. Deoarece osmiul aparține metalelor de platină, are proprietăți similare iridiului: refractaritate, duritate, fragilitate, rezistență la stres mecanic, precum și la influența mediului agresiv. A găsit o largă aplicație în chirurgie, microscopia electronică, industria chimică, tehnologia rachetelor, echipamente electronice.

5.

Aparține grupului de metale și este un element gri deschis, cu duritate relativă și toxicitate ridicată. Datorită proprietăților sale unice, beriliul este utilizat într-o mare varietate de industrii:

• energie nucleara;
• inginerie aerospațială;
• metalurgie;
• tehnologie laser;
• energie nucleară.

Datorită durității sale mari, beriliul este utilizat în producția de aliaje și materiale refractare.

4.

Cromul este următorul în topul celor mai durabile zece metale din lume - un metal dur, de înaltă rezistență, alb-albăstrui, care este rezistent la alcalii și acizi. Apare în natură în forma sa pură și este utilizat pe scară largă în diferite ramuri ale științei, tehnologiei și producției. Crom Folosit pentru a crea diferite aliaje care sunt utilizate la fabricarea echipamentelor de prelucrare medicală și chimică. În combinație cu fierul, formează un aliaj de ferocrom, care este utilizat la fabricarea sculelor de tăiere a metalelor.

3.

Tantalul merită bronzul în clasament, fiind unul dintre cele mai durabile metale din lume. Este un metal argintiu cu duritate mare și densitate atomică. Datorită formării unei pelicule de oxid pe suprafața sa, are o nuanță de plumb.

Proprietățile distinctive ale tantalului sunt rezistența ridicată, refractaritatea, rezistența la coroziune și mediile agresive. Metalul este un metal destul de ductil și poate fi prelucrat cu ușurință. Astăzi, tantalul este folosit cu succes:

• în industria chimică;
• în construcția de reactoare nucleare;
• în producția metalurgică;
• la crearea aliajelor rezistente la căldură.

2.

A doua linie a clasamentului celor mai durabile metale din lume este ocupată de ruteniu - un metal argintiu aparținând grupului platinei. Caracteristica sa este prezența în compoziția țesutului muscular al organismelor vii. Proprietățile valoroase ale ruteniului sunt rezistența ridicată, duritatea, refractaritatea, rezistența chimică și capacitatea de a forma compuși complecși. Ruteniul este considerat un catalizator pentru multe reacții chimice, acționează ca un material pentru fabricarea electrozilor, contactelor și vârfurilor ascuțite.

1.

Evaluarea celor mai durabile metale din lume este condusă de iridiu - un metal alb-argintiu, dur și refractar, care aparține grupului de platină. În natură, un element de înaltă rezistență este extrem de rar și este adesea combinat cu osmiul. Datorită durității sale naturale, este dificil de prelucrat și foarte rezistent la substanțe chimice. Iridiul reacționează cu mare dificultate la efectele halogenilor și peroxidului de sodiu.

Acest metal joacă un rol important în viața de zi cu zi. Se adauga titanului, cromului si wolframului pentru a imbunatati rezistenta la mediile acide, folosit la fabricarea articolelor de papetărie, folosit în bijuterii pentru a crea bijuterii. Costul iridiului rămâne ridicat datorită prezenței sale limitate în natură.

Ce altceva să vezi: