Bạn có thể tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu tổ tiên chúng ta không phát hiện ra các kim loại quan trọng như bạc, vàng, đồng và sắt? Chúng tôi có lẽ vẫn sẽ sống trong những túp lều, sử dụng đá làm công cụ chính của chúng tôi. Đó là sức mạnh của kim loại đóng vai trò quan trọng trong việc định hình quá khứ của chúng ta và hiện đang hoạt động như là nền tảng để chúng ta xây dựng tương lai.

Một số trong số chúng rất mềm và tan chảy trong tay bạn, giống như kim loại hoạt động mạnh nhất trên thế giới. Những người khác cứng đến mức không thể uốn cong, trầy xước hoặc vỡ mà không sử dụng thiết bị đặc biệt.

Và nếu bạn quan tâm đến kim loại nào là cứng nhất và bền nhất trên thế giới, chúng tôi sẽ trả lời câu hỏi này, có tính đến các ước tính khác nhau về độ cứng tương đối của vật liệu (thang Mohs, phương pháp Brinell), cũng như các thông số như:

• Mô đun của Young: tính đến độ co giãn của một phần tử dưới lực căng, nghĩa là khả năng của một vật thể chống lại dưới biến dạng đàn hồi.
• Độ bền năng suất: xác định độ bền kéo tối đa của vật liệu, sau đó nó bắt đầu thể hiện hành vi dẻo.
• Độ bền kéo: ứng suất kéo cuối cùng sau đó vật liệu bắt đầu bị phá vỡ.

10. Mật tông

Kim loại này có ba ưu điểm cùng một lúc: nó bền, dày đặc và rất chống ăn mòn. Ngoài ra, nguyên tố này thuộc nhóm kim loại chịu lửa như vonfram. Để làm tan tantalum, bạn sẽ phải đốt lửa ở nhiệt độ 3 017 ° C.

Tantalum chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực điện tử để sản xuất các tụ điện nặng, bền cho điện thoại, máy tính gia đình, máy ảnh và thậm chí cho các thiết bị điện tử trong ô tô.

9. Beryllium

Nhưng tốt hơn là không nên tiếp cận người đàn ông đẹp trai kim loại này mà không có thiết bị bảo vệ. Bởi vì berili có độc tính cao, và có tác dụng gây ung thư và dị ứng. Nếu bạn hít phải không khí có chứa bụi hoặc hơi beryllium, thì bệnh berylliosis sẽ xảy ra ảnh hưởng đến phổi.

Tuy nhiên, berili không chỉ có hại, mà còn tốt. Ví dụ, chỉ thêm 0,5% beryllium vào thép và nhận được lò xo sẽ ​​có khả năng đàn hồi ngay cả khi được đưa đến nhiệt độ đỏ. Chúng chịu được hàng tỷ chu kỳ tải.

Beryllium được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ để tạo ra màn hình nhiệt và hệ thống hướng dẫn, để tạo ra vật liệu chịu lửa. Và thậm chí ống chân không của Máy Va chạm Hadron Lớn cũng được làm bằng berili.

8. Thiên vương tinh

Chất phóng xạ tự nhiên này rất phổ biến trong lớp vỏ trái đất, nhưng tập trung ở một số thành tạo đá rắn nhất định.

Một trong những kim loại cứng nhất thế giới có hai ứng dụng có ý nghĩa thương mại - vũ khí hạt nhân và lò phản ứng hạt nhân. Do đó, sản phẩm cuối cùng của ngành công nghiệp uranium là bom và chất thải phóng xạ.

7. Sắt thép

Là một chất nguyên chất, sắt không quá rắn so với những người tham gia xếp hạng khác. Nhưng do chi phí khai thác tối thiểu, nó thường được kết hợp với các yếu tố khác để sản xuất thép.

Thép là một hợp kim rất mạnh của sắt và các yếu tố khác như carbon. Đây là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong xây dựng, kỹ thuật và các ngành công nghiệp khác. Và ngay cả khi bạn không có gì để làm với chúng, bạn vẫn sử dụng thép mỗi khi bạn cắt sản phẩm bằng dao (tất nhiên trừ khi đó là gốm).

6. Titan

Titanium gần như đồng nghĩa với sức mạnh. Nó có cường độ riêng ấn tượng (30 - 35 km), cao gần gấp đôi so với đặc tính tương tự của thép hợp kim.

Là một kim loại chịu lửa, titan có khả năng chịu nhiệt và mài mòn cao, do đó nó là một trong những hợp kim phổ biến nhất. Ví dụ, nó có thể được hợp kim với sắt và carbon.

Nếu bạn cần một cấu trúc rất chắc chắn và đồng thời rất nhẹ, thì tốt hơn là tìm kim loại. Điều này khiến ông trở thành lựa chọn số một để tạo ra các bộ phận khác nhau trong khoa học máy bay và tên lửa và đóng tàu.

5. Rheni

Đây là một kim loại rất hiếm và đắt tiền, mặc dù nó được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng nguyên chất, thường đi kèm với một phụ gia khác của một loại hỗn hợp molybdenite.

Nếu trang phục Iron Man được làm từ rheni, nó có thể chịu được nhiệt độ 2000 ° C mà không mất sức. Điều gì sẽ xảy ra với chính Iron Man bên trong bộ đồ sau một "màn trình diễn lửa" như vậy, chúng tôi sẽ giữ im lặng.

Nga là quốc gia thứ ba trên thế giới về trữ lượng tự nhiên của rhenium. Kim loại này được sử dụng trong ngành hóa dầu, điện tử và kỹ thuật điện, cũng như để tạo ra động cơ máy bay và tên lửa.

4. Chrome

Theo thang đo Mohs, đo lường khả năng chống lại các yếu tố hóa học đối với các vết trầy xước, chrome nằm trong top năm, chỉ đứng sau boron, kim cương và vonfram.

Chrome được đánh giá cao về khả năng chống ăn mòn và độ cứng cao. Nó dễ xử lý hơn kim loại nhóm bạch kim, hơn nữa, nó phổ biến hơn, do đó crom là một nguyên tố phổ biến được sử dụng trong các hợp kim như thép không gỉ.

Và một trong những kim loại mạnh nhất trên Trái đất được sử dụng để tạo ra các chất bổ sung chế độ ăn uống. Tất nhiên, bạn sẽ không lấy crom nguyên chất bên trong, mà là hợp chất thực phẩm của nó với các chất khác (ví dụ: crom picolinate).

3. iridium

Giống như "người anh em" osmium của nó, iridium thuộc nhóm kim loại bạch kim, và bề ngoài trông giống như bạch kim. Nó rất cứng và chịu lửa. Để làm tan chảy iridium, bạn sẽ phải tạo ra lửa trại với nhiệt độ trên 2000 ° C.

Iridium được coi là một trong những kim loại nặng nhất trên Trái đất, cũng như một trong những yếu tố chống ăn mòn nhất.

2. Osmium

"Hạt cứng" này trong thế giới kim loại thuộc nhóm bạch kim và có mật độ cao. Trên thực tế, nó là nguyên tố tự nhiên dày đặc nhất trên Trái đất (22,61 g / cm3). Vì lý do tương tự, osmium không tan chảy đến 3033 ° C.

Khi nó được hợp kim với các kim loại nhóm bạch kim khác (như iridium, platinum và palladi), nó có thể được sử dụng ở nhiều khu vực khác nhau, nơi cần độ cứng và độ bền. Ví dụ, để tạo ra các container để lưu trữ chất thải hạt nhân.

1. Vonfram

Kim loại bền nhất tồn tại trong tự nhiên. Nguyên tố hóa học hiếm này cũng là vật liệu chịu lửa nhất của kim loại (3422 ° C).

Nó lần đầu tiên được phát hiện dưới dạng một axit (vonfram trioxide) vào năm 1781 bởi nhà hóa học người Thụy Điển Karl Scheele. Nghiên cứu sâu hơn đã khiến hai nhà khoa học Tây Ban Nha, Juan José và Fausto d hèEljujar, phát hiện ra axit từ vonfram khoáng sản, từ đó họ sau đó đã cô lập vonfram bằng than củi.

Ngoài việc sử dụng rộng rãi trong đèn sợi đốt, khả năng vonfram hoạt động ở nhiệt độ cực cao khiến nó trở thành một trong những yếu tố hấp dẫn nhất đối với ngành công nghiệp vũ khí. Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, kim loại này đóng vai trò quan trọng trong việc khởi xướng quan hệ kinh tế và chính trị giữa các nước châu Âu.

Vonfram cũng được sử dụng để sản xuất các hợp kim cứng, và trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ để sản xuất vòi phun tên lửa.

Bảng độ bền kéo của kim loại

Hợp kim chống lại kim loại

Hợp kim là sự kết hợp của kim loại, và lý do chính cho sự sáng tạo của chúng là để có được một vật liệu bền hơn. Hợp kim quan trọng nhất là thép, là sự kết hợp của sắt và carbon.

Độ bền của hợp kim càng cao thì càng tốt. Và thép thông thường ở đây không phải là "nhà vô địch". Đặc biệt hứa hẹn là các hợp kim luyện kim dựa trên thép vanadi: một số công ty sản xuất các tùy chọn có độ bền kéo lên tới 5205 MPa.

Và vật liệu tương thích sinh học bền nhất và cứng nhất tại thời điểm này là hợp kim titan với vàng β-Ti3Au.

Xem video: Cuộc Sống Trong Mơ Của 10 Đứa Trẻ Sinh Ra Đã Ở Vạch Đích Như Thế Nào? Phát Hiện Nổ Não S58 (Tháng MườI MộT 2024).