Какой самый крепкий

Металлические сплавы – основной конструкционный материал, применяемый для изготовления разнообразных деталей и предметов. Но при разработке технических условий производства важно представлять свойства разных веществ, чтобы обеспечить надлежащие эксплуатационные характеристики изделия. В предлагаемом обзоре рассматривается, какой самый прочный металл на земле, с учетом параметров прочности, сфер применения элементов.

Топ-10 самых крепких металлов на Земле

Прочностью называют способность материала сохранять целостность структуры под воздействием приложенной извне нагрузки. Этот показатель зависит от твердости, оцениваемой по нескольким методикам (Мооса, Шора, Роквелла и др.).

Также рассматривая, какой металл самый прочный, свойства сплавов оценивают по вычисляемым эмпирически значениям следующих пределов:

• текучести – соответствует величине нагрузки, по достижении которой деталь начинает деформироваться;

• прочности – испытывают на сжатие и растяжение, измеряя значение напряжения, достаточное для разрушения образца.

Далее рассмотрен топ металлов по прочности по итогам оценки характеристик.

Самый ПРОЧНЫЙ телефон в мире

1) Тантал

Этот металл светло-серебряного цвета с плотной оксидной пленкой по поверхности был открыт в 1802 году, а первые образцы из него получили лишь через 42 года. Промышленное применение началось в 1922 году, а толчком к активному использованию послужила Вторая Мировая война.

Тантал является востребованным материалом при изготовлении следующих деталей;

• составных частей механизмов, работающих в условиях высоких температур и влажности;

• лабораторных сосудов, подверженных интенсивному коррозионному износу;

• теплообменных комплексов в ядерной энергетике;

• хирургических расходных материалов;

• компонентов криотронов;

• декоративных украшений.

Применение ограничивает ограниченная распространенность материала в природе, что повышает себестоимость продукции. Грамм тантала стоит около 250 долларов. Металл плавится при нагреве свыше 3 000 градусов, по пластичности сопоставим с золотом, а по твердости имеет немного конкурентов.

2) Бериллий

Распространенность бериллия в породах земной коры – около 4 граммов на тонну. Этот металл характеризуется такими свойствами:

• твердостью по шкале Мооса 5,5 балла;

• высокой хрупкостью;

• большим модулем упругости;

• активным образованием оксидной пленки при контакте с кислородом в воздухе;

• высокой звукопроводности (более 12 500 м/с);

• низкой реакционной способностью.

Бериллий используют в рентгенотехнике, ядерной промышленности, космической сфере, для изготовления лабораторной посуды.

Какой телефон САМЫЙ ПРОЧНЫЙ ? Эксперимент

3) Уран

Тяжелый металл с глянцевой, серебристо-белой поверхностью. Без примесей по прочности уступает стали, обладает небольшими парамагнитными свойствами, правится при нагреве свыше 1 100 градусов.

Из урана делают ядерное топливо. Это основная сфера его применения этого элемента. Россия, наряду с Казахстаном, Австралией и Канадой, входит в четверку лидеров по разведанным запасам урановой руды.

4) Железо/сталь

В чистом виде железо – не самый твердый металл. Но его соединение с углеродом, называемое сталью – основной конструкционный материал, применяемый в разных отраслях промышленности.

Стальной сплав обладает такими свойствами:

пластичностью, которую можно корректировать изменением содержания углерода и вводом легирующих элементов;

способностью к намагничиванию;

полиморфизмом, с возможностью существования в четырех кристаллических формах;

температурой плавления свыше 1 500, закипания – более 2 850 градусов. Сталь технологичная в обработке, а большие запасы железа обеспечивают потребности современной промышленности, вследствие чего сплав входит в число топ составов по популярности.

5) Титан

Титан – один из самых прочных металлов, превосходя по этому показателю сталь. Меньший по сравнению с железом удельный вес обеспечивает эффективное использование титановых сплавов в авиационной, космической и других отраслях промышленности. Этот металл физиологически инертен, что позволяет изготавливать из него протезы и имплантаты. Входит в число легирующих элементов при выплавке стали.

6) Рений

Рений в чистом виде получили в 1928 году из руды, добытой на побережье Рейна, что объясняет название, присвоенное элементу. Металл обладает высокой плотностью, тугоплавкостью (расплавляется при температуре свыше 3 200 градусов), сохраняет прочность при многократных и значительных температурных колебаниях. Применяют для изготовления деталей оборудования для нефтеперерабатывающего производства, космических аппаратов, в электротехнической сфере.

7) Хром

Хром входит в пятерку твердых веществ по шкале Мооса. В чистом виде металл не встречается. Применяют как легированную добавку в стальные сплавы, для покрытия деталей из стали с целью защиты от окисления.

8) Иридий

Иридий относят к драгоценным металлам. Высокая твердость осложняет механическую обработку. Плавится при нагреве свыше 2 500, закипает при температуре более 4 450 градусов. Устойчив к коррозии. Иридий используют в составе материалов для электродов, свечей зажигания.

Применение в промышленности ограничивает высокая цена.

9) Осмий

Прочное, тугоплавкое вещество с большой удельной массой. Применяют для изготовления узлов трения, ювелирных изделий. Добывают прокаливанием платиновой руды при нагреве свыше 800 градусов.

10) Вольфрам

Плотный металл, обладающий высокой термостойкостью, при температуре плавления более 2 450 градусов, кипения – от 5 600 градусов, с парамагнитными свойствами, при твердости по Бринеллю свыше 488 кг/мм 2 . Из вольфрамовых сплавов изготавливают спирали для ламп накаливания, электроды, другие изделия, работающие при сильном нагреве. При разработке технологий производства различных изделий оценивают физические и химические свойства, себестоимость получения материалов. Прочность – один из основных критериев эффективности применения металлов. Но невозможно однозначно определить это значение, поскольку качества сплава зависят не только от свойств основного компонента, но и от состава вносимых добавок. Ознакомиться с другими статьями, можно по ссылке .

Источник: mos-laser.ru

Топ-10 самых крепких металлов на Земле

еталл лежит в основе современной цивилизации – без него развитие истории пошло бы принципиально другим путём. Сегодня мы попробуем разобраться, какие из них считаются наиболее прочными и которые среди них возможно обнаружить в природе.

Для начала следует оговорить правила измерения – как определить наиболее сильный? Крепость – понятие относительное; химики и физики для определения сопоставимых качеств применяют комплексные показатели, агрегирующие от 5 до 7 параметров. Строго говоря, для физика прочность – это способность бороться с давлением извне и другими факторами влияния.

Методики измерения

Для оценки используется ряд шкал, в том числе:

Перечисленные показатели не являются единственными и исключительно правильными формулами – есть ещё более десяти дополнительных параметров, что можно добавить в комплексную таблицу, но смысла в этом нет. Определившись с правилами игры, мы рассмотрим десять прочнейших металлов – и поговорим, зачем они нужны в XXI веке.

10. Тантал

Серебристо-белый, покрытый плотной плёнкой оксидов, физически синтезирован лишь в 1844 немецким химиком Розе, промышленное применение же началось и вовсе с началом Второй мировой.

Используется для:

• Формирования сплава, способного сопротивляться температурам и коррозии
• Изготовления лабораторной посуды и тиглей
• Сшивания нервов
• Как элемент криотрона
• Как декоративный и поделочный материал для ювелирки.

Распространён мало, в земной коре содержится порядка двух миллионных процента – что сказывается и на цене на рынках, она доходит до 300$ за грамм. Характеризуется тугоплавкостью (3000 по цельсию), высокой пластичностью, сравнимой с золотом, и твёрдостью.

9. Бериллий

Выявлен французским учёным Вокленом в 1798. Его довольно много – 4 грамма на тонну земной коры, а в щелочных породах – до 75. Чаще всего обнаруживается поблизости от действующих вулканов, где успешно замещает кремний. Сравнительно твёрдый, хрупкий, очень упругий, в воздушной среде покрыт окислами. Рекордно звукопроводим, что открывает перспективы в музыкальной индустрии.

В наше время 9 из 10 кило добываются в Китае , США и Казахстане. Россия строит комбинат по добыче, но сроки запуска пока туманны.

Задействован в:

• Рентгенологии
• Атомной энергетике
• Акустических материалах
• Аэрокосмической отрасли
• Тиглях для лабораторий.

8. Уран

Самый известный актиноид мало реактивен. Стал предметом научной дискуссии в 1789, выделен в 1840, а в 1896 был обнаружен распад радиации, что послужило отправной точкой в переходу прежде мирного урана на военные рельсы.

Тяжёл, имеет глянцевую поверхность с белым оттенком, менее прочен и более гибок, чем сталь, чуть-чуть магнитный.

В основном применяется в атомной энергетике и производстве топлива, а также при изучении возраста геологических образцов.

7. Сталь/ферриты

В чистом виде не отличается высокой прочностью, но многочисленные соединения с другими металлическими веществами меняют дело.

Пластичен, магнитится, плавится при 1500, а при 3000 вскипает. Полиморфичен. Запасы превышают 200 млрд. тонн, причём наибольшими обладают 8 стран, включая Индию , Украину, Польшу и РФ. Доля в индустриальном использовании превышает 90%. В составе соединений является важным для функционирования человеческого организма, так как служит катализатором при процессе дыхания.

Источник: dzen.ru

Самый крепкий металл в мире

Металл люди начали использовать еще в древности. Самый доступный в природе и поддающийся обработке металл — медь. Медные изделия в виде домашней утвари находят археологи при раскопках древних поселений. По мере роста технического прогресса человек научился делать сплавы из различных металлов, которые пригодились ему при изготовлении предметов быта и оружия. Так и появился самый крепкий металл в мире.

Титан

Этот необычайно красивый серебристо-белого цвета металл был открыт почти одновременно в конце 18 столетия двумя учеными — англичанином У. Грегори и немцем М. Клапротом. По одной версии, титан получил свое название в честь персонажей древнегреческих мифов, могучих Титанов, по другой — от Титании, королевы фей из германской мифологии — из-за своей легкости. Однако тогда применение ему не нашли.

Затем в 1925 году физики из Голландии смогли выделить чистый титан и открыли множество его преимуществ. Это — высокие показатели технологичности, удельной прочности и устойчивости к влиянию коррозии, очень большая прочность при высоких температурах. Также имеет высокую антикоррозионную стойкость. Эти фантастические показатели сразу привлекли инженеров и конструкторов.

В 1940 году ученый Кроль получил чистый титан с помощью магниетермического метода, и с тех пор этот метод является основным. Добывается самый крепкий металл на земле во многих местах в мире — России, Украине, Китае, ЮАР и других.

Титан прочнее железа в два раза по механическим показателям, в шесть раз — алюминия. Сплавы титана являются на данный момент самыми прочными в мире, и поэтому нашли применение в военной (конструкции подводных лодок, ракет), кораблестроительной и авиационной промышленностях (на сверхзвуковых самолетах).

Этот металл также невероятно пластичен, поэтому из него можно изготовить любую форму – листы, трубы, проволоку, ленту. Широко используют титан для изготовления медицинских протезов (при этом он биологически идеально совместим с тканями организма человека), ювелирных изделий, спортивного инвентаря и др.

Также применяют его в химическом производстве за счет его антикоррозионных свойств, этот металл в агрессивной среде не корродирует. Так, в испытательных целях пластину титана поместили в морскую воду, и за 10 лет он даже не покрылся ржавчиной!

За счет своего высокого электросопротивления и свойств ненамагничивания он широко применяется в радиоэлектронике, например, в конструктивных деталях мобильных телефонов. Очень перспективно применение титана в области стоматологии, особенно важна его способность срастаться с костной тканью человека, что дает прочность и монолитность при протезировании. Широко его используют при изготовлении медицинских инструментов.

Уран

Природные окислительные свойства урана использовались еще в древности (1 век до н.э.) при изготовлении желтой глазури в керамических изделиях. Один из наиболее известных в мировой практике прочных металлов, он является слаборадиоактивным и используется при производстве ядерного топлива. ХХ век даже называли «веком Урана». Этот металл обладает парамагнитными свойствами.

Уран тяжелее железа в 2,5 раза, образует множество химических соединений, в производстве используют его сплавы с такими элементами, как олово, свинец, алюминий, ртуть, железо.

Вольфрам

Это не только самый крепкий металл в мире, но и очень редкий, который даже нигде не добывается, а получен был химическим путем еще в 1781 году в Швеции. Самый устойчивый к температурам металл в мире. Благодаря высокой тугоплавкости хорошо поддается ковке, при этом его вытягивают в тонкую ниточку.

Самое известное его применение — вольфрамовая нить накаливания в лампочках. Широко используется для производства специальных инструментов (резцов, фрез, хирургических) и в ювелирном производстве. За счет его свойства не пропускать радиоактивные лучи, из него производят контейнеры для хранения ядерных отходов. Месторождения вольфрама в России находятся на Алтае, Чукотке, Северном Кавказе.

Рений

Имя свое получил в Германии (река Рейн), где был открыт в 1925 году, сам металл имеет белый цвет. Добывается и в чистом виде (Курильские острова), и при добыче молибденового и медного сырья, но в очень малых количествах.

Самый крепкий металл на земле очень твердый и плотный, отлично плавится. Прочность высокая и не зависит от перепадов температуры, недостаток – высокая стоимость, ядовитый для человека. Используется в электронике и авиационной промышленности.

Осмий

Самый тяжелый элемент, например, килограмм осмия выглядит в виде шарика, легко помещающегося в руке. Относится к платиновой группе металлов, по цене превышает в разы золото. Название получил свое из-за плохого запаха при химической реакции, которую провел английский ученый С. Теннант в 1803 году.

Внешне выглядит очень красиво: блестящие серебристые кристаллы с синим и голубым отливом. Используют его обычно в виде добавки к другим металлам в промышленности (металлокерамические резцы повышенной прочности, лезвия медицинских ножей). Его немагнитные и прочные свойства используют при изготовлении высокоточных приборов.

Бериллий

Получен был химиком Полем Лебо в конце 19 века. Вначале этот металл прозвали «сладким», из-за его конфетного вкуса. Потом оказалось, что у него есть и другие привлекательные и оригинальные свойства, например, он не хочет вступать ни в какие химические реакции с другими элементами за редким исключением (галоген).

Самый крепкий металл в мире одновременно и твердый, и хрупкий, и легкий, к тому же высокотоксичный. Его исключительная прочность (к примеру, проволока диаметром 1 мм может выдержать вес человека) используется в лазерной и космической технике, атомной энергетике.

Новые открытия

Об очень прочных металлах можно еще и дальше рассказывать, но технический прогресс двигается вперед. Ученые из Калифорнии недавно объявили миру о появлении «ликвид-металла» (от слова «жидкий»), по прочности превосходящего титан. К тому же он оказался суперлегким, гибким и высокопрочным. Поэтому ученым предстоит создать и разработать способы применения нового металла, а в будущем, возможно, совершить еще много открытий.

Источник: topkin.ru