El tudod képzelni, mi történt volna, ha őseink nem fedezték fel olyan fontos fémeket, mint az ezüst, arany, réz és vas? Valószínűleg továbbra is kunyhókban élünk, fő eszközként kő használatával. A fém erőssége fontos szerepet játszott a múlt kialakításában, és most az az alapja, amelyre építjük a jövőt.

Néhányuk nagyon lágy és szó szerint megolvad a kezedben, mint a világ legaktívabb fém. Mások annyira kemények, hogy speciális felszerelés nélkül nem hajlíthatók, karcolhatók vagy törhetők el.

És ha érdekli, hogy mely fémek a legkeményebbek és tartósabbak a világon, megválaszoljuk ezt a kérdést, figyelembe véve az anyagok relatív keménységének különböző becsléseit (Mohs-skála, Brinell-módszer), valamint olyan paramétereket, mint például:

• Youngi modulus: figyelembe veszi egy feszültség alatt álló elem rugalmasságát, vagyis egy tárgy képességét ellenállni rugalmas deformációnak.
• Hozam-szilárdság: meghatározza az anyag maximális szakítószilárdságát, amely után az anyag rugalmassági viselkedést mutat.
• Szakítószilárdság: a legnagyobb szakítószilárdság, amely után az anyag elkezd törni.

10. Tantál

Ennek a fémnek egyszerre három előnye van: tartós, sűrű és nagyon ellenáll a korróziónak. Ezenkívül ez az elem a tűzálló fémek, például a volfrám csoportjába tartozik. A tantál megolvasztásához 3,017 ° C hőmérsékleten tüzet kell gyújtania.

A tantált elsősorban az elektronikai ágazatban használják tartós, nagy teljesítményű kondenzátorok gyártására telefonokhoz, otthoni számítógépekhez, kamerákhoz, sőt autóiban az elektronikus eszközökhöz.

9. Berillium

De jobb, ha védőfelszerelés nélkül nem közeledik ehhez a fém jóképű férfihoz. Mivel a berillium nagyon mérgező, rákkeltő és allergiás hatással rendelkezik. Ha belélegzik a port vagy a berillium gőzét tartalmazó levegőt, akkor berylliosis betegség lép fel, amely befolyásolja a tüdőt.

A berillium azonban nemcsak káros, hanem jó is. Például adjon csak 0,5% berilliumot az acélhoz, és olyan rugókat kapjon, amelyek ellenállnak még akkor is, ha vörösre melegítik. Több milliárd terhelési ciklust ellenállnak.

A berilliumot az űriparban hőszigetelő és irányító rendszerek létrehozására használják, tűzálló anyagok előállítására. És még a Large Hadron Collider vákuumcsöve is berilliumból készül.

8. Uránusz

Ez a természetes radioaktív anyag nagyon elterjedt a földkéregben, de bizonyos szilárd kőzetekben koncentrálódik.

A világ egyik legnehezebb fémének két, kereskedelmileg jelentős alkalmazása van - nukleáris fegyverek és atomreaktorok. Az uránipar végtermékei tehát bombák és radioaktív hulladékok.

7. Vas és acél

Tiszta anyagként a vas nem olyan szilárd, mint más értékelő résztvevők. De a bányászat minimális költsége miatt gyakran kombinálják az acélgyártás más elemeivel.

Az acél egy nagyon erős ötvözet a vasból és más elemekből, például szénből. Ez az építőiparban, a gépiparban és más iparágakban a leggyakrabban használt anyag. És még ha nincs semmi köze velük, akkor is acélt használsz minden alkalommal, amikor késsel vágja a termékeket (kivéve, ha természetesen kerámia).

6. Titán

A titán szinte azonos az erővel. Lenyűgöző fajlagos szilárdsága (30-35 km) van, ami majdnem kétszer olyan magas, mint az ötvözött acélok hasonló jellemzője.

Tűzálló fémként a titán nagy mértékben ellenáll a hőnek és a kopásnak, ezért az egyik legnépszerűbb ötvözet. Például vas- és szénnel ötvözhető.

Ha nagyon szilárd és ugyanakkor nagyon könnyű konstrukcióra van szüksége, akkor jobb, mint a fém, ha titánt talál. Ez teszi őt a legfontosabb választássá különféle alkatrészek létrehozásakor a repülőgépek és a rakéta tudománya, valamint a hajóépítés területén.

5. Renium

Ez egy nagyon ritka és drága fém, amely, bár a természetben tiszta formájában található meg, általában a molibdenit „keverékével” jár.

Ha a Vasember jelmezt róniumból készítették, akkor 2000 ° C hőmérsékleten ellenállhat az ereje vesztesége nélkül. Mi történne magával az Iron Man a ruha belsejében egy ilyen "tűz show" után, hallgatunk.

Oroszország a harmadik ország a világon a renium természetes tartalékai szerint. Ezt a fémet használják a petrolkémiai iparban, az elektronikában és az elektrotechnikában, valamint repülőgép-hajtóművek és rakéták előállításához.

4. Chrome

A kémiai elemek karcállóságát mérő Mohs-skála szerint az első öt a króm, a bór, a gyémánt és a volfrám csak a második.

A Chrome nagy korrózióállósággal és keménységgel méltányol. Könnyebben kezelhető, mint a platinacsoportú fémek, sőt, ez gyakoribb, ezért a króm népszerű elem az ötvözetekben, például a rozsdamentes acélban.

És a Föld egyik legerősebb féme táplálékkiegészítők készítésére szolgál. Természetesen nem tiszta krómot fog bevenni belsejébe, hanem annak élelmiszer-összetevőjét más anyagokkal (például króm-pikolinát).

3. Iridium

Mint az "testvére" ozmium, az irídium a platinacsoportba tartozó fémekhez tartozik, és megjelenésében hasonlít a platinára. Nagyon kemény és tűzálló. Az iridium megolvasztásához máglyát kell készítenie 2000 ° C feletti hőmérsékleten.

Az iridiumot a Föld egyik legnehezebb fémének, valamint a korrózióálló elemnek tekintik.

2. Ozmium

Ez a "kemény dió" a fémek világában a platinacsoporthoz tartozik és nagy sűrűségű. Valójában ez a legszorosabb természetes elem a Földön (22,61 g / cm3). Ugyanezen okból az ozmium nem olvad el 3033 ° C-ra.

Más platina-csoport fémekkel (például irídium, platina és palládium) ötvözve, sok különböző területen használható, ahol keménységre és tartósságra van szükség. Például konténerek létrehozása a nukleáris hulladékok tárolására.

1. Volfrám

A legtartósabb fém, amely a természetben létezik. Ez a ritka kémiai elem a leginkább tűzálló a fémekből (3422 ° C).

Elsőként sav (volfrám-trioxid) formájában fedezte fel 1781-ben, Karl Scheele svéd vegyész. További kutatások vezetett két spanyol tudóshoz, Juan José-hoz és Fausto d’Eljujar-hoz, hogy felfedezzék a savat az ásványi volfrámból, amelyből ezt követően a volfrámot szénnel elkülönítették.

Az izzólámpákban való széles körű felhasználásán túl a volfrám szélsőséges hőhatásképességének képessége teszi a fegyveripar egyik legvonzóbb elemét. A második világháború alatt ez a fém fontos szerepet játszott az európai országok közötti gazdasági és politikai kapcsolatok megindításában.

A volfrámot keményötvözetek gyártására, az űrkutatásban pedig rakétafúvókák gyártására használják.

A fémek szakítószilárdsági táblázata

Fémekkel szembeni ötvözetek

Az ötvözetek fémek kombinációi, és létrehozásuk fő oka egy tartósabb anyag előállítása. A legfontosabb ötvözet az acél, amely a vas és a szén kombinációja.

Minél nagyobb az ötvözet szilárdsága, annál jobb. És a közönséges acél itt nem "bajnok". Különösen ígéretes a vanádium acél alapú kohászat ötvözetei: több vállalat 5205 MPa szakítószilárdságú opciókat gyárt.

A biológiai szempontból leginkább tartós és legnehezebb anyag jelenleg titán ötvözet β-Ti3Au aranydal.

Nézd meg a videót: Best-Selling non-American Car Brands in the US 1970 - 2018 (November 2024).