Dunyoda qattiqligi bo'yicha bir xil bo'lgan ko'plab metallar mavjud, ammo ularning hammasi ham sanoatda keng qo'llanilmaydi. Buning bir nechta sabablari bo'lishi mumkin: noyoblik va shuning uchun yuqori narx yoki inson ehtiyojlarida foydalanishga to'sqinlik qiladigan radioaktivlik. Eng qattiq metallar orasida o'z xususiyatlari bilan dunyoni zabt etgan 6 ta etakchi bor.

Metalllarning qattiqligi odatda Mohs shkalasida o'lchanadi. Qattiqlikni o'lchash usuli boshqa metallar tomonidan tirnalgan qarshilikni baholashga asoslangan. Shunday qilib, uran va volfram eng yuqori qattiqlikka ega ekanligi aniqlandi. Biroq, hayotning turli sohalarida ko'proq ishlatiladigan metallar mavjud, garchi ularning qattiqligi Mohs shkalasi bo'yicha eng yuqori emas. Shuning uchun, eng qattiq metallar mavzusini ochib, taniqli titan, xrom, osmiy va iridiy haqida gapirmaslik noto'g'ri bo'ladi.

Eng qattiq metall nima degan savolga maktabda kimyo va fizika fanlarini o'rganayotgan har qanday odam shunday javob beradi: "Titan". Albatta, qotishmalar va hatto undan kuchliroq bo'lgan sof nuggetlar ham bor. Ammo kundalik hayotda va ishlab chiqarishda ishlatiladiganlar orasida titanning tengi yo'q.

Sof titan birinchi marta 1925 yilda olingan va shu bilan birga Yerdagi eng qattiq metall deb e'lon qilingan. U darhol ishlab chiqarishning mutlaqo boshqa sohalarida - raketalar va havo transporti qismlaridan tortib tish implantlarigacha faol foydalanila boshlandi. Metallning bunday mashhurligi uning bir qancha asosiy xususiyatlari edi: yuqori mexanik kuch, korroziyaga va yuqori haroratga chidamlilik va past zichlik. Mohs qattiqlik shkalasida titan 4,5 darajaga ega, bu eng yuqori emas. Biroq, uning mashhurligi va turli sohalarda ishtirok etishi uni tez-tez ishlatiladiganlar orasida qattiqlik bo'yicha birinchi o'rinni egallaydi.

Titan ishlab chiqarishda keng qo'llaniladigan eng qattiq metalldir.

Sanoatda titandan foydalanish haqida batafsil ma'lumot. Ushbu metall keng qo'llanilishiga ega:

• Aviatsiya sanoati - samolyot korpusining qismlari, gaz turbinalari, terilari, quvvat elementlari, qo'nish moslamalari qismlari, perchinlar va boshqalar;
• Kosmik texnologiya - terilar, detallar;
• Kema qurilishi - kema qoplamasi, nasoslar va quvurlarning qismlari, navigatsiya asboblari, turbinali dvigatellar, bug 'qozonlari;
• Mashinasozlik - turbinali kondensatorlar, quvurlar, aşınmaya bardoshli elementlar;
• Neft va gaz sanoati - burg'ulash quvurlari, nasoslar, bosimli idishlar;
• Avtomobil - klapanlar va egzoz tizimlarining mexanizmlarida, transmissiya shaftalarida, murvatlarda, kamonlarda;
• Qurilish - binolarning tashqi va ichki qoplamalari, tom yopish materiallari, yorug'lik moslamalari va hatto yodgorliklari;
• Tibbiyot - jarrohlik asboblari, protezlar, implantlar, yurak apparatlari uchun korpuslar;
• Sport - sport anjomlari, sayohat aksessuarlari, velosiped qismlari.
• Iste'mol tovarlari - zargarlik buyumlari, bezak buyumlari, bog 'asboblari, soatlar, oshxona anjomlari, elektronika qutilari va hatto qo'ng'iroqlar, shuningdek, bo'yoqlar, oqlash, plastmassa va qog'ozlar tarkibiga qo'shiladi.

Ko'rinib turibdiki, titan fizik va kimyoviy xossalari tufayli sanoatning butunlay boshqa sohalarida talabga ega. Bu Mohs shkalasi bo'yicha dunyodagi eng qattiq metall bo'lmasa-da, uning mahsulotlari po'latdan ancha mustahkam va engilroq, kamroq eskiradi va tirnash xususiyati beruvchi moddalarga nisbatan chidamli.

Titan faol iste'mol qilinadigan metallar orasida eng qattiq hisoblanadi.

Tabiiy shaklda eng qattiq ko'k-oq metall - xromdir. U 18-asrning oxirida kashf etilgan va shundan beri ishlab chiqarishda keng qo'llanila boshlandi. Mohs shkalasi bo'yicha xromning qattiqligi 5 ga teng. Va yaxshi sababga ko'ra - u shishani kesishi mumkin va temir bilan birlashganda u hatto metallni ham kesishi mumkin. Xrom metallurgiyada ham faol qo'llaniladi - u fizik xususiyatlarini yaxshilash uchun po'latga qo'shiladi. Xromdan foydalanish spektri juda xilma-xildir. Undan oʻqotar qurollar, tibbiy va kimyoviy ishlov berish uskunalari, uy-roʻzgʻor buyumlari – oshxona anjomlari, mebelning metall qismlari va hatto suv osti kemalari korpuslari tayyorlanadi.

Uning sof shaklida eng yuqori qattiqlik - xrom

Xrom turli sohalarda, masalan, zanglamaydigan po'lat ishlab chiqarish uchun yoki yuzalarni qoplash uchun - xrom qoplamasi (maishiy texnika, avtomobillar, ehtiyot qismlar, idishlar) uchun ishlatiladi. Ko'pincha bu metall o'qotar qurol barrellarini ishlab chiqarishda ishlatiladi. Ko'pincha bu metallni bo'yoqlar va pigmentlar ishlab chiqarishda topish mumkin. Uni qo'llashning yana bir sohasi hayratlanarli bo'lib tuyulishi mumkin - parhez qo'shimchalarini ishlab chiqarish va kimyoviy va tibbiy laboratoriyalar uchun texnologik uskunalarni yaratishda xromdan voz kechib bo'lmaydi.

Osmiy va iridiy platina guruhi metallarining vakillari bo'lib, deyarli bir xil zichlikka ega. Sof shaklda ular tabiatda juda kam uchraydi va ko'pincha - bir-biri bilan qotishma shaklida. Iridium o'z tabiatiga ko'ra yuqori qattiqlikka ega, bu esa metallga mexanik va kimyoviy ishlov berishni qiyinlashtiradi.

Osmiy va iridiy eng yuqori zichlikka ega

Iridium nisbatan yaqinda sanoatda faol foydalanilmoqda. Ilgari u ehtiyotkorlik bilan ishlatilgan, chunki uning fizik-kimyoviy xususiyatlari to'liq tushunilmagan. Endi iridiy hatto zargarlik buyumlari (inleylar yoki platina bilan qotishma shaklida), jarrohlik asboblari va yurak stimulyatori qismlarini ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Tibbiyotda metall shunchaki almashtirib bo'lmaydigan narsadir: uning biologik mahsulotlari onkologiyani engishga yordam beradi va radioaktiv izotop bilan nurlanish saraton hujayralarining o'sishini to'xtatadi.

Dunyoda qazib olinayotgan iridiyning 2/3 qismi kimyo sanoatiga, qolgan qismi esa boshqa tarmoqlarga – metallurgiya sanoatida purkash, xalq iste’moli mollari (fontan qalamlari elementlari, zargarlik buyumlari), tibbiyot elektrodlari, elementlar ishlab chiqarishda taqsimlanadi. yurak stimulyatori va jarrohlik asboblari, shuningdek metallarning fizik-kimyoviy va mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun.

Moss shkalasi bo'yicha iridiyning qattiqligi 5 ga teng

Osmiy - ko'k rangga ega bo'lgan kumush-oq metall. U iridiydan keyin bir yil ichida topilgan va hozirda u tez-tez temir meteoritlarda topilgan. Yuqori qattiqlikdan tashqari, osmiy o'zining yuqori narxi bilan ajralib turadi - 1 gramm sof metall 10 ming dollarga baholanadi. Uning xususiyatlaridan yana biri uning og'irligi - 1 litr erigan osmiy 10 litr suvga teng. To'g'ri, olimlar hali bu mulkdan foydalanishni topa olishmadi.

Noyobligi va yuqori narxi tufayli osmiy faqat boshqa metallardan foydalanish mumkin bo'lmagan joylarda qo'llaniladi. U keng qo'llanilmagan va metall yetkazib berish muntazam bo'lmaguncha qidirishning ma'nosi yo'q. Endi osmiy yuqori aniqlikni talab qiladigan asboblarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Undan tayyorlangan mahsulotlar deyarli eskirmaydi va sezilarli kuchga ega.

Osmiyning qattiqlik indeksi 5,5 ga etadi

Dunyodagi eng qattiq metallardan biri bo'lgan eng mashhur elementlardan biri urandir. Bu zaif radioaktivlikka ega ochiq kulrang metalldir. Uran eng og'ir metallardan biri hisoblanadi - uning solishtirma og'irligi suvdan 19 baravar ko'p. Bundan tashqari, nisbiy plastiklik, egiluvchanlik va moslashuvchanlik, paramagnit xususiyatlarga ega. Moss shkalasida metallning qattiqligi 6 ga teng, bu juda yuqori ko'rsatkich hisoblanadi.

Ilgari uran deyarli ishlatilmagan va u faqat boshqa metallar - radiy va vanadiy qazib olishda ruda chiqindilari sifatida topilgan. Bugungi kunga qadar uran konlarda qazib olinadi, asosiy manbalar AQShning Rokki tog'lari, Kongo Respublikasi, Kanada va Janubiy Afrika Ittifoqidir.

Radioaktivlikka qaramay, uran insoniyat tomonidan faol iste'mol qilinadi. U atom energiyasida eng ko'p talabga ega - u yadroviy reaktorlar uchun yoqilg'i sifatida ishlatiladi. Uran kimyo sanoatida va geologiyada tog' jinslarining yoshini aniqlash uchun ham qo'llaniladi.

O'ziga xos tortishish va harbiy muhandislikning ajoyib ko'rsatkichlarini o'tkazib yubormadi. Uran muntazam ravishda zirhli teshuvchi raketalarning yadrolarini yaratish uchun ishlatiladi, ular yuqori quvvati tufayli juda yaxshi ishlaydi.

Uran eng qattiq metall, ammo u radioaktivdir

Erdagi eng qattiq metallar ro'yxatida birinchi o'rinni kumushrang kulrang volfram egallaydi. Mohs shkalasida volframning qattiqligi uran kabi 6 ga teng, ammo ikkinchisidan farqli o'laroq, u radioaktiv emas. Biroq, tabiiy qattiqlik uni moslashuvchanlikdan mahrum qilmaydi, chunki volfram turli xil metall mahsulotlarini zarb qilish uchun idealdir va uning yuqori haroratga chidamliligi uni yorug'lik moslamalari va elektronikada ishlatishga imkon beradi. Volfram iste'moli yuqori aylanmaga etib bormaydi va buning asosiy sababi uning depozitlardagi cheklangan miqdoridir.

O'zining yuqori zichligi tufayli volfram og'ir va artilleriya snaryadlarini ishlab chiqarish uchun qurol ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Umuman olganda, volfram harbiy texnikada faol qo'llaniladi - o'qlar, qarshi og'irliklar, ballistik raketalar. Ushbu metalldan keyingi eng mashhur foydalanish aviatsiya hisoblanadi. Dvigatellar, elektrovakuum qurilmalarining qismlari undan tayyorlanadi. Qurilishda volframdan yasalgan kesish asboblari qo'llaniladi. Bundan tashqari, laklar va yorug'likka chidamli bo'yoqlar, yong'inga chidamli va suv o'tkazmaydigan matolar ishlab chiqarishda ajralmas element hisoblanadi.

Volfram eng o'tga chidamli va bardoshli hisoblanadi

Har bir metallning xossalari va iste'mol sohalarini o'rganib chiqib, agar biz nafaqat Mohs shkalasi ko'rsatkichlarini hisobga olsak, dunyodagi eng qattiq metall nima ekanligini aniq aytish qiyin. Vakillarning har biri bir qator afzalliklarga ega. Masalan, juda yuqori qattiqlikka ega bo'lmagan titan eng ko'p ishlatiladigan metallar orasida birinchi o'rinni egalladi. Ammo qattiqligi metallar orasida eng yuqori darajaga etgan uran zaif radioaktivlik tufayli unchalik mashhur emas. Va radiatsiya chiqarmaydigan va eng yuqori quvvatga ega va juda yaxshi egiluvchanlikka ega volfram cheklangan resurslar tufayli faol foydalana olmaydi.

Bolalikdan bilamizki, eng bardoshli metall po'latdir. Barcha temir u bilan bog'liq.

Temir odam, temir xonim, po'lat xarakter. Bu iboralarni aytish bilan biz aql bovar qilmaydigan kuch, kuch, qattiqlikni nazarda tutamiz.

Uzoq vaqt davomida po'lat ishlab chiqarish va qurol-yarog'ning asosiy materiali edi. Ammo po'lat metall emas. Aniqroq aytadigan bo'lsak, u butunlay sof metall emas. Bu boshqa metall qo'shimchalar ham mavjud bo'lgan uglerod bilan. Qo'shimchalarni qo'llash orqali, ya'ni. uning xususiyatlarini o'zgartirish. Shundan so'ng, u qayta ishlanadi. Po'lat ishlab chiqarish butun bir fandir.

Tegishli qotishmalarni po'latga kiritish orqali eng kuchli metall olinadi. Bu issiqlikka chidamlilik beruvchi xrom, po'latni qattiq va elastik qiladigan nikel va boshqalar bo'lishi mumkin.

Ba'zi lavozimlarda po'lat alyuminiyni siqib chiqara boshladi. Vaqt o'tdi, tezlik oshdi. Alyuminiy ham bardosh bermadi. Men titanga murojaat qilishim kerak edi.

Ha, titan eng kuchli metalldir. Po'latga yuqori mustahkamlik xususiyatlarini berish uchun unga titan qo'shildi.

U XVIII asrda ochilgan. Uning mo'rtligi tufayli uni ishlatish mumkin emas edi. Vaqt o'tishi bilan, sof titanni olgan muhandislar va dizaynerlar uning yuqori o'ziga xos kuchi, past zichligi, korroziyaga chidamliligi va yuqori haroratga qiziqish bildirishdi. Uning jismoniy kuchi temirning kuchidan bir necha marta oshadi.

Muhandislar po'latga titan qo'shishni boshladilar. Natijada o'ta yuqori haroratli muhitda qo'llanilishini topgan eng bardoshli metall bo'ldi. O'sha paytda boshqa hech qanday qotishma ularga dosh bera olmadi.

Agar siz tasavvur qilganingizdan uch barobar tezroq uchadigan samolyotni tasavvur qilsangiz, qoplama metalli qanday qiziydi. Bunday sharoitda samolyot po'stlog'ining lavha metalli +3000C gacha qizdiriladi.

Bugungi kunda titan ishlab chiqarishning barcha sohalarida cheksiz qo'llaniladi. Bular tibbiyot, samolyotsozlik, kema ishlab chiqarish.

Barcha aniqlik bilan aytishimiz mumkinki, yaqin kelajakda titan harakatlanishi kerak.

AQShlik olimlar Ostindagi Texas universiteti laboratoriyalarida Yerdagi eng yupqa va bardoshli materialni topdilar. Ular buni grafen deb atashdi.

Qalinligi bitta atomning qalinligiga teng bo'lgan plastinkani tasavvur qiling. Ammo bunday plastinka olmosdan kuchliroq va kremniyli kompyuter chiplaridan yuz baravar yaxshiroq elektr tokini o'tkazadi.

Grafen ajoyib xususiyatlarga ega materialdir. Tez orada u laboratoriyalarni tark etadi va haqli ravishda koinotdagi eng bardoshli materiallar qatoriga kiradi.

Futbol maydonini qoplash uchun bir necha gramm grafen yetarli bo‘lishini tasavvur ham qilib bo‘lmaydi. Mana metall. Bunday materialdan tayyorlangan quvurlarni ko'tarish va tashish mexanizmlaridan foydalanmasdan qo'lda yotqizish mumkin.

Grafen, olmos kabi, eng toza ugleroddir. Uning moslashuvchanligi hayratlanarli. Bunday material osongina egilib, mukammal tarzda katlanadi va mukammal o'raladi.

Sensorli ekranlar, quyosh panellari, uyali telefonlar va nihoyat, o'ta tezkor kompyuter chiplari ishlab chiqaruvchilari allaqachon unga qarashni boshladilar.

Metalllar - ular uchun o'ziga xos, xarakterli xususiyatlarga ega bo'lgan moddalar. Shu bilan birga, yuqori egiluvchanlik va egiluvchanlik, shuningdek, elektr o'tkazuvchanligi va boshqa bir qator parametrlar hisobga olinadi. Qaysi biri eng bardoshli metall, siz quyidagi ma'lumotlardan bilib olishingiz mumkin.

Tabiatdagi metallar haqida

Rus tilida "metall" so'zi nemis tilidan kelgan. 16-asrdan beri u kamdan-kam hollarda bo'lsa ham, kitoblarda topilgan. Keyinchalik, Pyotr I davrida ular uni tez-tez ishlata boshladilar, bundan tashqari, keyin bu so'z "ruda, mineral, metall" umumlashtiruvchi ma'noga ega edi. Va faqat M.V faoliyati davrida. Lomonosov, bu tushunchalar chegaralangan edi.

Tabiatda metallar sof holda kam uchraydi. Asosan, ular turli xil rudalarning bir qismidir, shuningdek, sulfidlar, oksidlar, karbonatlar va boshqalar kabi barcha turdagi birikmalarni hosil qiladi. Sof metallarni olish uchun va bu ularni keyingi foydalanish uchun juda muhim, ularni izolyatsiya qilish va keyin ularni tozalash kerak. Agar kerak bo'lsa, metallar qotishma qilinadi - ularning xususiyatlarini o'zgartirish uchun maxsus aralashmalar qo'shiladi. Hozirgi vaqtda temir va rangli rudalarni o'z ichiga olgan qora metall rudalariga bo'linish mavjud. Qimmatbaho yoki qimmatbaho metallarga oltin, platina va kumush kiradi.

Metalllar hatto inson tanasida ham mavjud. Kaltsiy, natriy, magniy, mis, temir - bu eng ko'p miqdorda topilgan ushbu moddalarning ro'yxati.

Keyinchalik qo'llanilishiga qarab, metallar guruhlarga bo'linadi:

1. Qurilish materiallari. Metalllarning o'zlari ham, ularning sezilarli darajada yaxshilangan qotishmalari ham qo'llaniladi. Bunda mustahkamlik, suyuqlik va gazlarni o'tkazmaslik, bir xillik baholanadi.
2. Asboblar uchun materiallar ko'pincha ishchi qismga tegishli. Buning uchun asbob po'latlari va qattiq qotishmalar mos keladi.
3. Elektr materiallari. Bunday metallar elektr tokining yaxshi o'tkazgichlari sifatida ishlatiladi. Ulardan eng keng tarqalganlari mis va alyuminiydir. Va shuningdek, yuqori qarshilikka ega materiallar sifatida ishlatiladi - nikrom va boshqalar.

Metalllarning eng kuchlisi

Metalllarning mustahkamligi - bu materiallarga tashqi kuchlar ta'sir qilganda yuzaga kelishi mumkin bo'lgan ichki stresslar ta'sirida sindirishga qarshi turish qobiliyati. Bundan tashqari, ma'lum vaqt davomida o'z xususiyatlarini saqlab qolish uchun strukturaning mulki hisoblanadi.

Ko'pgina qotishmalar juda kuchli va nafaqat jismoniy, balki kimyoviy ta'sirlarga ham chidamli, ular sof metallarga tegishli emas. Eng bardoshli deb atash mumkin bo'lgan metallar mavjud. 1941 K (1660 ± 20 °C) dan yuqori haroratlarda eriydigan titan, radioaktiv metallarga kiruvchi uran, kamida 5828 K (5555 °C) haroratda qaynaydigan o'tga chidamli volfram. Shuningdek, noyob xususiyatlarga ega bo'lgan va eng zamonaviy texnologiyalardan foydalangan holda ehtiyot qismlar, asboblar va buyumlarni ishlab chiqarish jarayonida zarur bo'lgan boshqalar. Ulardan eng mustahkam beshlikka xossalari allaqachon ma’lum bo‘lgan, xalq xo‘jaligining turli tarmoqlarida keng qo‘llaniladigan hamda ilmiy tajriba va ishlanmalarda qo‘llaniladigan metallar kiradi.

U molibden rudalari va mis xom ashyolarida uchraydi. U yuqori qattiqlik va zichlikka ega. Juda qattiq. Uning kuchini kritik harorat o'zgarishlari ta'sirida ham kamaytirish mumkin emas. Ko'pgina elektron qurilmalar va texnik vositalarda keng qo'llaniladi.

Kumush-kulrang tusli va yoriqlarda yaltiroq, kristalli shakllanishlarga ega noyob tuproq metalli. Qizig'i shundaki, berilliy kristallari biroz shirin ta'mga ega, shuning uchun u dastlab "shirin" degan ma'noni anglatuvchi "glyusinium" deb nomlangan. Ushbu metall tufayli zargarlik sanoati ehtiyojlari uchun sun'iy toshlar - zumrad, akvamarinlarni sintez qilishda qo'llaniladigan yangi texnologiya paydo bo'ldi. Berilliy yarim qimmatbaho tosh bo'lmish berilning xossalarini o'rganish jarayonida topilgan. 1828 yilda nemis olimi F. Voller metall berilliy oldi. U rentgen nurlari bilan o'zaro ta'sir qilmaydi, shuning uchun u maxsus qurilmalarni yaratish uchun faol ishlatiladi. Bundan tashqari, berilliy qotishmalari yadro reaktoriga o'rnatish uchun neytron reflektorlari va moderatorlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Uning o'tga chidamli va korroziyaga qarshi xususiyatlari, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi uni samolyot va aerokosmik sanoatda ishlatiladigan qotishmalarni yaratish uchun ajralmas elementga aylantiradi.

Ushbu metall O'rta Urals hududida topilgan. M.V. u haqida yozgan. Lomonosov "Metallurgiyaning birinchi asoslari" asarida 1763 yil. Bu juda keng tarqalgan, uning eng mashhur va keng konlari Janubiy Afrika, Qozog'iston va Rossiyada (Uralda) joylashgan. Bu metalning rudalardagi tarkibi juda xilma-xildir. Uning rangi och ko'k, tusli. Uning sof shaklida u juda qattiq va juda yaxshi qayta ishlangan. U qotishma po'latlarni, ayniqsa zanglamaydigan po'latlarni yaratish uchun muhim komponent bo'lib xizmat qiladi va elektrokaplama va aerokosmik sanoatida qo'llaniladi. Uning temir, ferroxrom bilan qotishmasi metall kesish asboblarini ishlab chiqarish uchun zarurdir.

Bu metall qimmatlidir, chunki uning xossalari olijanob metallarga qaraganda bir oz pastroqdir. Turli kislotalarga kuchli qarshilikka ega, korroziyaga duchor bo'lmaydi. Tantal turli tuzilmalar va birikmalarda, murakkab shakldagi mahsulotlarni ishlab chiqarishda va sirka va fosfor kislotalarini ishlab chiqarish uchun asos sifatida ishlatiladi. Metall tibbiyotda qo'llaniladi, chunki u inson to'qimalari bilan birlashtirilishi mumkin. Raketa sanoati tantal va volframning issiqqa chidamli qotishmasiga muhtoj, chunki u 2500 ° S haroratga bardosh bera oladi. Tantal kondensatorlari elektron tizimlarda transmitter sifatida ishlatiladigan radar qurilmalariga o'rnatiladi.

Iridium dunyodagi eng bardoshli metallardan biri hisoblanadi. Kumush rangli metall, juda qattiq. U platina metallar guruhiga kiradi. Uni qayta ishlash qiyin va bundan tashqari, o'tga chidamli. Iridium deyarli kaustik moddalar bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. U ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Jumladan, zargarlik, tibbiyot va kimyo sanoatida. Volfram, xrom va titan birikmalarining kislotali muhitga chidamliligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Sof iridiy zaharli material emas, lekin uning alohida birikmalari bo'lishi mumkin.

Ko'pgina metallar munosib xususiyatlarga ega bo'lishiga qaramay, dunyodagi eng bardoshli metallni aniq aniqlash juda qiyin. Buning uchun turli xil tahliliy tizimlarga muvofiq ularning barcha parametrlarini o'rganing. Ammo hozirgi vaqtda barcha olimlar iridiy mustahkamligi bo'yicha birinchi o'rinni ishonchli tarzda egallab turishini ta'kidlamoqda.

Atrofimizdagi dunyo hali ham ko'plab sirlarga to'la, ammo olimlarga uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan hodisalar va moddalar ham hayratda qolishdan va zavqlanishdan to'xtamaydi. Biz yorqin ranglarga qoyil qolamiz, lazzatlardan bahramand bo'lamiz va hayotimizni yanada qulayroq, xavfsizroq va yoqimliroq qiladigan barcha turdagi moddalarning xususiyatlaridan foydalanamiz. Eng ishonchli va kuchli materiallarni qidirishda inson ko'plab qiziqarli kashfiyotlar qildi va sizning oldingizda atigi 25 ta noyob birikmalar tanlovi mavjud!

25. Olmoslar

Agar hamma bo'lmasa, deyarli hamma buni aniq biladi. Olmoslar nafaqat eng hurmatga sazovor qimmatbaho toshlardan biri, balki Yerdagi eng qattiq minerallardan biridir. Mohs shkalasida (qattiqlik shkalasi, unda mineralning tirnalgan reaktsiyasi baholanadi) olmos 10-qatorda keltirilgan. O'lchovda 10 ta pozitsiya mavjud va 10-chi oxirgi va eng qiyin daraja. Olmoslar shunchalik qattiqki, ularni faqat boshqa olmoslar bilan chizish mumkin.

24. Caaerostris darwini o'rgimchak turlarining to'rlari


Surat: pixabay

Bunga ishonish qiyin, lekin Caerostris darvini (yoki Darvin o'rgimchak) o'rgimchak tarmog'i po'latdan kuchli va Kevlardan qattiqroq. Ushbu tarmoq dunyodagi eng qattiq biologik material sifatida tan olingan, garchi hozir uning potentsial raqobatchisi bor, ammo ma'lumotlar hali tasdiqlanmagan. O'rgimchak tolasi deformatsiya, zarba kuchi, tortishish kuchi va Young moduli (materialning cho'zilish, elastik deformatsiya ostida siqilishga qarshilik ko'rsatish xususiyati) kabi xususiyatlar uchun sinovdan o'tkazildi va bu ko'rsatkichlarning barchasida to'r o'zini ajoyib tarzda ko'rsatdi. Bundan tashqari, Darvin o'rgimchakning tutqich to'ri nihoyatda engildir. Misol uchun, agar biz sayyoramizni Caaerostris darwini tolasi bilan o'rab olsak, bunday uzun ipning og'irligi atigi 500 gramm bo'ladi. Bunday uzoq tarmoqlar mavjud emas, ammo nazariy hisob-kitoblar shunchaki hayratlanarli!

23. Aerografiya


Surat: BrokenSphere

Ushbu sintetik ko'pik dunyodagi eng engil tolali materiallardan biri bo'lib, diametri bir necha mikron bo'lgan uglerod naychalari tarmog'idir. Aerografit polistiroldan 75 marta engilroq, lekin ayni paytda ancha kuchli va egiluvchan. U o'zining o'ta elastik tuzilishiga hech qanday zarar etkazmasdan asl o'lchamidan 30 martagacha siqilishi mumkin. Ushbu xususiyat tufayli aergrafit ko'pik o'z og'irligidan 40 000 martagacha yuklarga bardosh bera oladi.

22. Palladiyli metall shisha


Surat: pixabay

Kaliforniya texnologiya instituti va Berkeley laboratoriyasi (Kaliforniya texnologiya instituti, Berkeley laboratoriyasi) olimlari jamoasi mustahkamlik va egiluvchanlikning mukammal kombinatsiyasini birlashtirgan yangi turdagi metall shishani ishlab chiqdi. Yangi materialning o'ziga xosligining sababi shundaki, uning kimyoviy tuzilishi yuqori chidamlilik chegarasini saqlab, mavjud shishasimon materiallarning mo'rtligini muvaffaqiyatli niqoblaydi, bu esa pirovardida ushbu sintetik strukturaning charchoq kuchini sezilarli darajada oshiradi.

21. Volfram karbid


Surat: pixabay

Volfram karbid yuqori aşınma qarshilikka ega bo'lgan juda qattiq materialdir. Muayyan sharoitlarda bu birikma juda mo'rt deb hisoblanadi, ammo og'ir yuk ostida u o'ziga xos plastik xususiyatlarni namoyon qiladi, slip bantlar shaklida o'zini namoyon qiladi. Bu barcha fazilatlar tufayli volfram karbid zirhli teshuvchi uchlar va turli xil asbob-uskunalar, shu jumladan barcha turdagi kesgichlar, abraziv disklar, matkaplar, kesgichlar, burg'ulash uchlari va boshqa kesish asboblarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

20. Kremniy karbid


Surat: Tiia Monto

Silikon karbid jangovar tanklarni tayyorlash uchun ishlatiladigan asosiy materiallardan biridir. Ushbu birikma o'zining arzonligi, ajoyib refrakterligi va yuqori qattiqligi bilan mashhur va shuning uchun ko'pincha o'qlarni burish, boshqa qattiq materiallarni kesish yoki maydalash kerak bo'lgan asbob-uskunalar yoki jihozlarni ishlab chiqarishda ishlatiladi. Silikon karbid ajoyib abraziv moddalar, yarim o'tkazgichlar va hatto olmoslarni taqlid qiluvchi zargarlik buyumlarida inleys qiladi.

19. Bor nitridi kubik


Foto: wikimedia Commons

Kubik bor nitridi o'ta qattiq material bo'lib, qattiqligi bo'yicha olmosga o'xshaydi, lekin ayni paytda bir qator o'ziga xos afzalliklarga ega - yuqori harorat barqarorligi va kimyoviy qarshilik. Kubik bor nitridi yuqori haroratlar ta'sirida ham temir va nikelda erimaydi, olmos esa bir xil sharoitda kimyoviy reaktsiyalarga juda tez kiradi. Aslida, bu sanoat silliqlash asboblarida foydalanish uchun foydalidir.

18. Ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilen (UHMWPE), Dyneema tolasi brendi


Foto: Justsail

Yuqori modulli polietilen juda yuqori aşınma qarshiligiga, past ishqalanish koeffitsientiga va yuqori sinish chidamliligiga (past harorat ishonchliligi) ega. Bugungi kunda u dunyodagi eng kuchli tolali modda hisoblanadi. Ushbu polietilenning eng hayratlanarli tomoni shundaki, u suvdan engilroq va bir vaqtning o'zida o'qlarni to'xtata oladi! Dyneema tolasidan tayyorlangan kabellar va arqonlar suvga cho'kmaydi, moylash kerak emas va ho'l bo'lganda o'z xususiyatlarini o'zgartirmaydi, bu kema qurish uchun juda muhimdir.

17. Titan qotishmalari


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

Titan qotishmalari nihoyatda egiluvchan va cho'zilganida ajoyib kuch ko'rsatadi. Bundan tashqari, ular yuqori issiqlik qarshiligi va korroziyaga chidamliligiga ega, bu ularni samolyotlar, raketasozlik, kemasozlik, kimyo, oziq-ovqat va transport muhandisligi kabi sohalarda juda foydali qiladi.

16. Suyuq metall qotishmasi


Surat: pixabay

2003 yilda Kaliforniya texnologiya institutida ishlab chiqilgan ushbu material o'zining mustahkamligi va chidamliligi bilan mashhur. Aralashmaning nomi mo'rt va suyuq narsa bilan bog'liq, lekin xona haroratida u juda qattiq, aşınmaya bardoshli, korroziyadan qo'rqmaydi va termoplastiklar kabi qizdirilganda o'zgaradi. Hozirgacha qo'llanilishining asosiy yo'nalishlari soatlar, golf klublari va mobil telefonlar uchun qopqoqlar (Vertu, iPhone) ishlab chiqarishdir.

15. Nanotsellyuloza


Surat: pixabay

Nanotsellyuloza yog'och tolasidan ajratilgan va po'latdan ham kuchliroq bo'lgan yangi turdagi yog'och materialdir! Bundan tashqari, nanotellyuloza ham arzonroq. Yangilik katta salohiyatga ega va kelajakda shisha va uglerod tolasi bilan jiddiy raqobatlashishi mumkin. Ishlab chiquvchilarning fikricha, bu material tez orada harbiy zirhlar, o‘ta moslashuvchan ekranlar, filtrlar, moslashuvchan akkumulyatorlar, changni yutish aerojellar va bioyoqilg‘i ishlab chiqarishda katta talabga ega bo‘ladi.

14. “Dengiz likopchasi” tipidagi salyangozlarning tishlari


Surat: pixabay

Avvalroq, biz sizga bir vaqtlar sayyoradagi eng bardoshli biologik material sifatida tan olingan Darvin o'rgimchak to'ri haqida aytib o'tgan edik. Biroq, yaqinda o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, limpet fanga ma'lum bo'lgan eng bardoshli biologik moddadir. Ha, bu tishlar Caaerostris darvini tarmog'idan kuchliroqdir. Va bu ajablanarli emas, chunki mayda dengiz jonzotlari qattiq toshlar yuzasida o'sadigan suv o'tlari bilan oziqlanadi va bu hayvonlar ovqatni toshdan ajratish uchun ko'p mehnat qilishlari kerak. Olimlarning fikriga ko'ra, kelajakda biz mashinasozlik sanoatida limpet tishlarining tolali tuzilishi misolidan foydalanishimiz va oddiy salyangozlar misolidan ilhomlanib, kuchaygan avtomobillar, qayiqlar va hatto samolyotlarni qurishni boshlaymiz.

13. Maraging po'lat


Surat: pixabay

Maraging po'lati yuqori quvvatli va yuqori qotishma qotishma bo'lib, mukammal egiluvchanlik va qattiqlikka ega. Material raketa fanida keng qo'llaniladi va barcha turdagi asboblarni tayyorlash uchun ishlatiladi.

12. Osmiy


Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmiy aql bovar qilmaydigan darajada zich element bo'lib, uning qattiqligi va yuqori erish nuqtasi tufayli uni qayta ishlash qiyin. Shuning uchun osmiy chidamlilik va quvvat eng qadrli bo'lgan joylarda ishlatiladi. Osmiy qotishmalari elektr kontaktlari, raketalar, harbiy raketalar, jarrohlik implantlari va boshqa ko'plab ilovalarda mavjud.

11. Kevlar


Foto: wikimedia Commons

Kevlar avtomobil shinalari, tormoz prokladkalari, kabellar, protezlar, zirhlar, himoya kiyimlari matolari, kemasozlik va dron qismlarida uchraydigan yuqori quvvatli toladir. Material deyarli kuch bilan sinonimga aylandi va nihoyatda yuqori quvvat va elastiklikka ega bo'lgan plastmassa turidir. Kevlarning kuchlanish kuchi po'lat simga qaraganda 8 baravar yuqori va u 450 ℃ haroratda eriy boshlaydi.

10. Yuqori zichlikdagi ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilen, tolalar markasi "Spectra" (Spectra)


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

UHMWPE aslida juda bardoshli plastikdir. UHMWPE brendi Spectra, o'z navbatida, eng yuqori aşınma qarshilikka ega engil tola bo'lib, bu ko'rsatkich bo'yicha po'latdan 10 baravar ustundir. Kevlar singari, spektr zirh va himoya dubulg'alarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. UHMWPE bilan bir qatorda dainimo spektri kemasozlik va transport sanoatida mashhur.

9. Grafen


Surat: pixabay

Grafen uglerodning allotropik modifikatsiyasi bo‘lib, uning kristall panjarasi, atigi bir atom qalinligi shunchalik kuchliki, u po‘latdan 200 marta qattiqroqdir. Grafen yopishqoq plyonkaga o'xshaydi, lekin uni sindirish deyarli imkonsiz ish. Grafen varag'ini teshish uchun siz unga qalam yopishtirishingiz kerak, unda siz butun maktab avtobusining og'irligi bilan yukni muvozanatlashingiz kerak bo'ladi. Omad!

8. Uglerodli nanotuba qog'ozi


Surat: pixabay

Nanotexnologiya tufayli olimlar inson sochidan 50 000 marta yupqa qog'oz yasashga muvaffaq bo'lishdi. Uglerod nanotubalarining varaqlari po'latdan 10 baravar engilroq, lekin eng hayratlanarlisi shundaki, ular 500 barobar kuchliroq! Makroskopik nanotube plitalari superkondensator elektrodlarini ishlab chiqarish uchun eng istiqbolli hisoblanadi.

7. Metall mikrogrid


Surat: pixabay

Mana dunyodagi eng yengil metall! Metall mikrogrid sintetik gözenekli material bo'lib, ko'pikdan 100 baravar engilroq. Ammo uning tashqi ko'rinishi sizni aldab qo'yishiga yo'l qo'ymang, bu mikrogridlar ham nihoyatda kuchli, bu ularni barcha turdagi muhandislik dasturlarida foydalanish uchun katta imkoniyatlarga ega. Ulardan mukammal amortizatorlar va issiqlik izolyatorlari ishlab chiqarish uchun foydalanish mumkin va bu metallning ajoyib qisqarishi va asl holatiga qaytish qobiliyati uni energiyani saqlash uchun ishlatishga imkon beradi. Metall mikrotarmoqlar Amerikaning Boeing kompaniyasi samolyotlari uchun turli qismlarni ishlab chiqarishda ham faol foydalanilmoqda.

6. Uglerodli nanotubalar


Surat: Foydalanuvchi Mstroeck / en.wikipedia

Yuqorida biz allaqachon o'ta kuchli makroskopik uglerod nanotube plitalari haqida gapirgan edik. Lekin bu qanday material? Aslida, bu naychaga o'ralgan grafen tekisliklari (9-nuqta). Natijada keng ko'lamli ilovalar uchun ajoyib darajada engil, bardoshli va bardoshli materialdir.

5. Airbrush


Foto: wikimedia Commons

Grafen aerojel sifatida ham tanilgan bu material juda engil va ayni paytda kuchli. Yangi turdagi gel suyuq fazani gazsimon fazaga butunlay almashtirdi va u sensatsion qattiqlik, issiqlikka chidamlilik, past zichlik va past issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi. Ajablanarlisi shundaki, grafen aerojel havodan 7 baravar engilroq! Noyob birikma hatto 90% siqilgandan keyin ham o'zining asl shaklini tiklashga qodir va havo cho'tkasini so'rish uchun ishlatiladigan yog'ning og'irligidan 900 baravar ko'p miqdorda shimib oladi. Ehtimol, kelajakda ushbu toifadagi materiallar neft to'kilishi kabi ekologik ofatlarga qarshi kurashda yordam beradi.

4. Nomisiz material, Massachusets texnologiya institutining (MIT) rivojlanishi.


Surat: pixabay

Siz buni o'qiyotganingizda, MIT olimlari guruhi grafenning xususiyatlarini yaxshilash ustida ishlamoqda. Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, ular allaqachon ushbu materialning ikki o'lchovli tuzilishini uch o'lchovliga aylantirishga muvaffaq bo'lishgan. Yangi grafen moddasi hali o‘z nomini olgani yo‘q, lekin uning zichligi po‘latnikidan 20 baravar kam, mustahkamligi esa po‘latnikidan 10 baravar yuqori ekanligi allaqachon ma’lum.

3. Karbin


Surat: Smokefoot

Bu shunchaki uglerod atomlarining chiziqli zanjirlari bo'lsa ham, karbin grafenning valentlik kuchidan 2 baravar ko'p va olmosdan 3 baravar qattiqroq!

2. Bor nitridi vurtsit modifikatsiyasi


Surat: pixabay

Ushbu yangi kashf etilgan tabiiy modda vulqon otilishi paytida hosil bo'ladi va olmosdan 18% qattiqroqdir. Biroq, u bir qator boshqa ko'rsatkichlar bo'yicha olmosdan oshib ketadi. Vurtsit bor nitridi Yerda topilgan olmosdan qattiqroq bo'lgan ikkita tabiiy moddalardan biridir. Muammo shundaki, tabiatda bunday nitridlar juda kam va shuning uchun ularni o'rganish yoki amalda qo'llash oson emas.

1. Lonsdaleit


Surat: pixabay

Olti burchakli olmos sifatida ham tanilgan lonsdaleit uglerod atomlaridan iborat, ammo bu modifikatsiyada atomlar biroz boshqacha tarzda joylashtirilgan. Vurtsit bor nitridi singari, lonsdaleit ham olmosdan qattiqroq tabiiy moddadir. Bundan tashqari, bu ajoyib mineral olmosdan 58% qattiqroq! Vurtsit bor nitridi singari, bu birikma juda kam uchraydi. Ba'zida lonsdaleit grafitni o'z ichiga olgan meteoritlarning Yer bilan to'qnashuvi paytida hosil bo'ladi.

18.01.2016 17:21 · Jonni · 110 650

Dunyodagi eng bardoshli 10 ta metal

Metalllardan kundalik hayotda foydalanish insoniyat rivojlanishining boshida boshlangan va mis birinchi metall bo'lgan, chunki u tabiatda mavjud va osonlik bilan qayta ishlanishi mumkin. Arxeologlar qazishmalar paytida ushbu metalldan tayyorlangan turli xil mahsulotlar va uy-ro'zg'or buyumlarini topishlari ajablanarli emas. Evolyutsiya jarayonida odamlar asta-sekin turli metallarni birlashtirishni o'rgandilar, asboblar va keyinchalik qurollar ishlab chiqarish uchun mos keladigan ko'proq bardoshli qotishmalarni oldilar. Bizning davrimizda tajribalar davom etmoqda, buning yordamida dunyodagi eng bardoshli metallarni aniqlash mumkin.

10.

• yuqori o'ziga xos kuch;
• yuqori haroratga qarshilik;
• past zichlik;
• korroziyaga qarshilik;
• mexanik va kimyoviy qarshilik.

Titan harbiy sanoatda, aviatsiya tibbiyotida, kemasozlikda va ishlab chiqarishning boshqa sohalarida qo'llaniladi.

9.

Dunyodagi eng kuchli metallardan biri hisoblangan eng mashhur element va normal sharoitda zaif radioaktiv metalldir. Tabiatda u erkin holatda ham, kislotali cho'kindi jinslarda ham uchraydi. Bu juda og'ir, butun dunyo bo'ylab keng tarqalgan va paramagnit xususiyatlarga ega, moslashuvchanlik, egiluvchanlik va nisbiy plastiklikka ega. Uran ishlab chiqarishning ko'plab sohalarida qo'llaniladi.

8.

Mavjud metallar orasida eng o'tga chidamli metall sifatida tanilgan va dunyodagi eng kuchli metallarga tegishli. Bu yorqin kumush-kulrang rangning mustahkam o'tish elementi. Yuqori chidamlilik, mukammal infuzionlik, kimyoviy ta'sirlarga chidamlilik. Xususiyatlari tufayli uni zarb qilish va ingichka ipga tortish mumkin. Volfram filamenti sifatida tanilgan.

7.

Ushbu guruh vakillari orasida u yuqori zichlikdagi, kumush-oq rangdagi o'tish metalli hisoblanadi. Tabiatda sof shaklda uchraydi, lekin molibden va mis xom ashyolarida uchraydi. U yuqori qattiqlik va zichlikka ega va mukammal refrakterlikka ega. Haroratning qayta-qayta o'zgarishi bilan yo'qolmaydigan kuchini oshirdi. Reniy qimmatbaho metallarga tegishli va yuqori narxga ega. Zamonaviy texnologiya va elektronikada qo'llaniladi.

6.

Bir oz mavimsi rangga ega bo'lgan yorqin kumush rangli oq metall platina guruhiga kiradi va dunyodagi eng bardoshli metallardan biri hisoblanadi. Iridiyga o'xshab, u yuqori atom zichligi, yuqori quvvat va qattiqlikka ega. Osmiy platina metallariga tegishli bo'lganligi sababli, u iridiyga o'xshash xususiyatlarga ega: refrakterlik, qattiqlik, mo'rtlik, mexanik stressga chidamlilik, shuningdek, agressiv muhit ta'siriga. Jarrohlik, elektron mikroskopiya, kimyo sanoati, raketa texnologiyasi, elektron uskunalarda keng qo'llanilishini topdi.

5.

Metallar guruhiga mansub, nisbiy qattiqligi va yuqori toksikligi bilan och kulrang element hisoblanadi. O'zining noyob xususiyatlari tufayli berilliy sanoatning turli sohalarida qo'llaniladi:

• atom energiyasi;
• aerokosmik muhandislik;
• metallurgiya;
• lazer texnologiyasi;
• yadro energiyasi.

Yuqori qattiqligi tufayli berilliy qotishma qotishmalari va o'tga chidamli materiallar ishlab chiqarishda ishlatiladi.

4.

Xrom dunyodagi eng bardoshli metallar o'nligidan keyingi o'rinda turadi - ishqorlar va kislotalarga chidamli qattiq, yuqori quvvatli ko'k-oq metall. U tabiatda sof holda uchraydi va fan, texnika va ishlab chiqarishning turli sohalarida keng qoʻllaniladi. Xrom Tibbiyot va kimyoviy ishlov berish uskunalarini ishlab chiqarishda ishlatiladigan turli xil qotishmalarni yaratish uchun ishlatiladi. Temir bilan birgalikda ferroxrom qotishmasini hosil qiladi, u metall kesish asboblarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.

3.

Tantal reytingda bronzaga loyiq, chunki u dunyodagi eng bardoshli metallardan biri hisoblanadi. Bu yuqori qattiqlik va atom zichligiga ega kumush rangli metalldir. Uning yuzasida oksidli plyonka hosil bo'lganligi sababli, u qo'rg'oshin rangiga ega.

Tantalning o'ziga xos xususiyatlari yuqori quvvat, refrakterlik, korroziyaga qarshilik va agressiv muhitdir. Metall juda egiluvchan metall bo'lib, uni osonlikcha qayta ishlash mumkin. Bugungi kunda tantal muvaffaqiyatli qo'llaniladi:

• kimyo sanoatida;
• yadro reaktorlarini qurishda;
• metallurgiya ishlab chiqarishida;
• issiqlikka chidamli qotishmalarni yaratishda.

2.

Dunyodagi eng bardoshli metallar reytingining ikkinchi qatorini ruteniy egallaydi - platina guruhiga mansub kumushsimon metall. Uning xususiyati tirik organizmlarning mushak to'qimalari tarkibida mavjudligi. Ruteniyning qimmatli xususiyatlari yuqori quvvat, qattiqlik, refrakterlik, kimyoviy qarshilik va murakkab birikmalar hosil qilish qobiliyatidir. Ruteniy ko'plab kimyoviy reaktsiyalar uchun katalizator hisoblanadi, elektrodlar, kontaktlar va o'tkir uchlar ishlab chiqarish uchun material sifatida ishlaydi.

1.

Dunyodagi eng bardoshli metallar reytingida platina guruhiga kiruvchi kumush-oq, qattiq va o'tga chidamli metall - iridiy yetakchilik qiladi. Tabiatda yuqori quvvatli element juda kam uchraydi va ko'pincha osmiy bilan birlashtiriladi. Tabiiy qattiqligi tufayli uni qayta ishlash qiyin va kimyoviy moddalarga juda chidamli. Iridium halogenlar va natriy peroksid ta'siriga katta qiyinchilik bilan reaksiyaga kirishadi.

Ushbu metall kundalik hayotda muhim rol o'ynaydi. Kislotali muhitga chidamliligini yaxshilash uchun titan, xrom va volframga qo'shiladi, ish yuritish buyumlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi, zargarlik buyumlarini yaratish uchun zargarlik buyumlarida ishlatiladi. Iridiumning narxi tabiatda cheklanganligi sababli yuqoriligicha qolmoqda.

Yana nimani ko'rish kerak: