Titanul este cel mai durabil metal. Care metal este considerat cel mai durabil. Aplicații industriale ale titanului

Din copilărie, știm asta cel mai mult metal durabil este de oțel. Tot fierul îl asociem cu ea.

Om de fier, doamnă de fier, personaj de oțel. Când spunem aceste fraze, ne referim la o forță, o forță, o duritate incredibile.

Pentru o lungă perioadă de timp, oțelul a fost principalul material în producție și armament. Dar oțelul nu este metal. Mai exact, nu este în întregime metal pur. Acest lucru se întâmplă cu carbonul, în care sunt prezenți și alți aditivi metalici. Prin utilizarea aditivilor, adică schimbă proprietățile sale. După aceea, este procesat. Fabricarea oțelului este o știință întreagă.

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

În unele zone, oțelul a început să înlocuiască aluminiul. Timpul a trecut, viteza a crescut. Nici aluminiul nu suporta. A trebuit să apelez la un titan.

Da, pentru că titanul este cel mai durabil metal. Pentru a oferi oțelului caracteristici de rezistență ridicată, i s-a adăugat titan.

A fost descoperit în secolul al XVIII-lea. Datorită fragilității sale, era imposibil să o aplici. De-a lungul timpului, după ce au primit titan pur, inginerii și designerii au devenit interesați de rezistența specifică ridicată, densitatea redusă, rezistența la coroziune și temperaturile ridicate. Forța sa fizică este de câteva ori mai mare decât cea a fierului.

Inginerii au început să adauge titan la oțel. Rezultatul este cel mai durabil metal care și-a găsit aplicarea într-un mediu cu temperatură foarte ridicată. În acel moment, niciun alt aliaj nu le putea rezista.

Dacă vă imaginați un avion zburând de trei ori mai repede decât vă puteți imagina, cum se încălzește metalul de acoperire. Tablă pielea aeronavei în astfel de condiții se încălzește până la + 3000C.

Astăzi titanul este utilizat nelimitat în toate domeniile de producție. Acestea sunt medicamente, construcții de avioane și construcții navale.

Cu toate dovezile, putem spune că în viitorul apropiat titanul va trebui să se miște.

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

Imaginați-vă o placă groasă ca un atom. Dar o astfel de placă este mai puternică decât diamantul și de o sută de ori mai bună conductoare la curent electric decât cipurile de siliciu ale computerului.

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

Este chiar imposibil să ne imaginăm că câteva grame de grafen ar fi suficiente pentru a acoperi un teren de fotbal. Acesta este metal. Țevile din astfel de materiale pot fi așezate manual fără utilizarea mecanismelor de ridicare și transport.

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

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

Dacă prin rezistență este obișnuit să înțelegem capacitatea solidelor de a rezista distrugerii și de a menține forma unui produs, atunci următoarele metale pot fi atribuite metalelor super-puternice și durabile.

Nume titan a fost însușit de Martin Klaproth, un explorator german care a descoperit un nou metal, nu al său calități chimice, și în cinstea eroilor mitologici ai copiilor pământului - titanii.

Găsirea titanului în natură este pe locul 10, mai ales concentrată în minerale. Fără acest metal, cele mai recente descoperiri în domeniul construcțiilor de rachete, nave și aeronave ar fi imposibile. Titanul este utilizat în toate domeniile industriei, la fabricarea implanturilor medicale și a armurilor corporale cu Industria alimentarăși agricultură.

Locul 2

Tungsten gri deschis , tradus literal ca cremă de lup, este cel mai refractar metal, prin urmare este indispensabil la fabricarea suprafețelor și produselor rezistente la căldură. Filamentul dintr-un bec convențional este fabricat din filament de tungsten.

Acest metal este utilizat în rachetele balistice, la fabricarea de cochilii și gloanțe, în rotoarele giroscopice de mare viteză.

Locul 3

Tantal este aproape imposibil de modificat, deoarece începe să se topească la o temperatură de 3015 grade Celsius și fierbe la un punct de fierbere de 5300 grade. Pentru o persoană obișnuită o astfel de căldură este chiar imposibil de imaginat. Metalul gri-albăstrui este cel mai indispensabil în medicina modernă; este folosit pentru a realiza fire și foi care acoperă oasele deteriorate.

Deschis în 1817 molibden, metalul oțel cenușiu în forma sa pură nu se găsește practic. Refractaritatea acestui metal, al cărui punct de topire depășește 2620 de grade, este izbitoare. Cea mai mare aplicare a molibdenului se găsește în industria militară, unde se fabrică oțel armat și armat.

Locul 5

Utilizarea aviației și a ingineriei mecanice, a energiei nucleare și a astronauticii niobiu, foarte asemănător ca proprietăți cu metalul de tantal. Niobiul nu este practic afectat de nicio substanță, nici săruri, nici acizi, este greu de topit și este greu de oxidat, ceea ce a făcut ca metalul unic să fie atât de popular.

Locul 6

Cel mai greu metal de pe pământ iridiu posedă cele mai persistente proprietăți anticorozive, chiar și aqua regia nu o poate topi. Adăugarea de iridiu la alte aliaje crește capacitatea lor de a rezista la coroziune.

Locul 7

Beriliu este unul dintre metalele rare extrase pe pământ. Calitățile sale unice, precum conductivitatea termică ridicată și rezistența la foc, au făcut ca acest metal să fie indispensabil în fabricare reactoare nucleare... Aliaje de beriliu ocupă pe bună dreptate o poziție de lider în industria aerospațială și aeriană.

Locul 8

Crom albastru deschis , care este, de asemenea, unul dintre cele mai durabile metale, datorită proprietăților sale unice, adăugate aliajelor, oțelurile le fac mai dure și mai rezistente la coroziune. Piesele cromate au un aspect frumos aspect asta nu se schimbă în timp.

Locul 9

Saxonii își tratează legendele cu grijă, numele eroului unuia dintre ei, Kobold, a fost imortalizat în numele metalului - cobalt ... Destul de des, când extragea minereu, prospectorii confundau metalul gri-roz cu argintul.

Metalul refractar, ca aditiv, mărește rezistența la căldură, duritatea și rezistența la uzură a oțelului. Datorită calităților sale unice, cobaltul este indispensabil în mașinile de tăiat metalele.

Hafniu - metalul gri deschis, unic prin calitățile sale, este extras din minereu de zirconiu. Hafniul dur și refractar are o caracteristică unică, faptul este că dependența de temperatură-capacitate este anormală și nu intră sub nici o lege a fizicii.

Hafnium este utilizat în energie nucleara iar în optică, pentru întărirea diferitelor aliaje și realizarea sticlei pentru raze X, este dificil să ne imaginăm producția militară fără ea.

18.01.2016 la 17:21 · Johnny · 110 650

Top 10 cele mai puternice metale din lume

Utilizarea metalelor în viața de zi cu zi a început în zorii dezvoltării umane, iar primul metal a fost cuprul, deoarece este disponibil în natură și este ușor de prelucrat. Nu este de mirare că arheologii în timpul săpăturilor găsesc diverse produse și ustensile de uz casnic din acest metal. În procesul de evoluție, oamenii au învățat treptat să combine diverse metale, obținând aliaje din ce în ce mai durabile, potrivite pentru fabricarea uneltelor și a armelor ulterioare. În timpul nostru, experimentele continuă, datorită cărora este posibil să se identifice cele mai puternice metale din lume.

10.

  • rezistență specifică ridicată;
  • rezistenta la temperaturi ridicate;
  • densitate scazuta;
  • rezistență la coroziune;
  • rezistență mecanică și chimică.

Titanul este utilizat în industria militară, medicina aeronautică, construcția navală și alte domenii de producție.

9.

Cel mai faimos element, considerat unul dintre cele mai puternice metale din lume, și în condiții normale este un metal radioactiv slab. În natură, se găsește atât în ​​stare liberă, cât și în acid roci sedimentare... Este destul de greu, omniprezent și are proprietăți paramagnetice, flexibilitate, maleabilitate și ductilitate relativă. Uraniul este utilizat în multe domenii de producție.

8.

Cunoscut drept cel mai refractar metal existent, este unul dintre cele mai dure metale din lume. Este un element de tranziție solid, de o culoare gri-argintiu strălucitor. Are rezistență ridicată, refractare excelentă, rezistență chimică. Datorită proprietăților sale, se pretează la forjare și se întinde într-un fir subțire. Cunoscut sub numele de filament de tungsten.

7.

Printre reprezentanții acestui grup, este considerat un metal de tranziție de înaltă densitate, de culoare alb-argintiu. În natură, apare în forma sa pură, dar se găsește în materii prime de molibden și cupru. Se caracterizează prin duritate și densitate ridicate și are o refractare excelentă. Are rezistență crescută, care nu se pierde la mai multe căderi de temperatură. Reniul aparține metale scumpeși are un cost ridicat. Folosit în tehnologia modernă și electronică.

6.

Un metal alb-argintiu strălucitor, cu o nuanță ușor albăstruie, aparține grupului de platină și este considerat unul dintre cele mai durabile metale din lume. La fel ca iridiul, are o densitate atomică ridicată, rezistență și duritate ridicate. Deoarece osmiul aparține metalelor de platină, are proprietăți similare cu iridiul: refractare, duritate, fragilitate, rezistență la stres mecanic, precum și la influența mediilor agresive. Am găsit o aplicare largă în chirurgie, microscopie electronică, industria chimica, rachete, echipamente electronice.

5.

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

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

Datorită durității sale ridicate, beriliul este utilizat la producerea aliajelor de aliere și a materialelor refractare.

4.

Următorul dintre cele mai rezistente zece metale din lume este cromul - un metal dur, de înaltă rezistență, de culoare alb-albăstrui, rezistent la alcali și acizi. Se găsește în natură în forma sa pură și este utilizat pe scară largă în diferite ramuri ale științei, tehnologiei și producției. Cromul este utilizat pentru a crea diverse aliaje care sunt utilizate la fabricarea produselor medicale și chimice echipamente tehnologice... În combinație cu fierul, formează un aliaj de ferocrom, care este utilizat la fabricarea uneltelor de tăiere a metalelor.

3.

Bronzul din clasament merită tantal, deoarece este unul dintre cele mai rezistente metale din lume. Este un metal argintiu cu duritate și densitate atomică ridicate. Datorită formării unui film de oxid pe suprafața acestuia, acesta 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 este ușor de prelucrat. Astăzi tantalul este folosit cu succes:

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

2.

Al doilea loc în clasamentul celor mai durabile metale din lume este ocupat de ruteniu - un metal argintiu aparținând grupului platinei. Particularitatea sa este prezența organismelor vii în țesutul muscular. Proprietățile valoroase ale ruteniului sunt rezistența ridicată, duritatea, refractaritatea, rezistența chimică și capacitatea de a forma compuși complecși. Ruteniu este considerat un catalizator pentru multe reacții chimice, acționează ca un material pentru fabricarea electrozilor, contactelor, vârfurilor ascuțite.

1.

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

Acest metal se joacă rol importantîn viața de zi cu zi. Se adaugă la titan, crom și tungsten pentru a îmbunătăți rezistența la medii acide, utilizate la fabricarea articolelor de papetărie, utilizate în bijuterii pentru a crea bijuterii. Costul iridiului rămâne ridicat datorită prezenței sale limitate în natură.

Ce să mai vedem:


Lumea din jurul nostru este plină de multe alte mistere, dar chiar și fenomenele și substanțele cunoscute oamenilor de știință de multă vreme nu încetează să uimească și să se bucure. Admirăm culorile strălucitoare, ne bucurăm de gusturi și folosim proprietățile tuturor tipurilor de substanțe care ne fac viața mai confortabilă, mai sigură și mai plăcută. În căutarea celor mai fiabile și mai puternice materiale, omul a făcut multe descoperiri interesante și iată o selecție de doar 25 de astfel de compuși unici!

25. Diamante

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

24. Prinderea pânzelor unui păianjen din specia Caerostris darwini


Foto: pixabay

Credeți sau nu, pânza Caerostris darwini (sau păianjenul lui Darwin) este mai puternică decât oțelul și mai dură decât Kevlar. Această rețea a fost recunoscută ca fiind cel mai greu material biologic din lume, deși acum are un potențial concurent, 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 lui Young (proprietatea unui material de a rezista la întindere, la compresie sub deformare elastică) și, în toți acești indicatori, pânza de păianjen s-a arătat într-un mod uimitor cale. În plus, pânza de păianjen a lui Darwin este incredibil de ușoară. De exemplu, dacă ne înfășurăm planeta cu fibră Caerostris darwini, greutatea unui fir atât de lung va fi de doar 500 de grame. Nu există rețele atât de lungi, dar calculele teoretice sunt pur și simplu uimitoare!

23. Aerograf


Foto: BrokenSphere

Această spumă sintetică este unul dintre cele mai ușoare materiale fibroase din lume și este o rețea de tuburi de carbon cu doar câțiva microni în diametru. Aerograful este de 75 de ori mai ușor decât polistirenul, dar în același timp mult mai puternic și mai flexibil. Poate fi comprimat la o dimensiune de 30 de ori mai mică decât aspectul original, fără a afecta structura sa extrem de elastică. Datorită acestei proprietăți, spuma cu aerograf poate rezista la o sarcină de 40.000 de ori mai mare decât propria greutate.

22. Sticlă metalică cu paladiu


Foto: pixabay

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

21. Carbura de tungsten


Foto: 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, care apar sub formă de benzi de alunecare. Datorită tuturor acestor calități, carbura de tungsten este utilizată la fabricarea vârfurilor de perforare a armurii și diverse echipamente, inclusiv tot felul de freze, discuri abrazive, burghie, freze, burghie și alte instrumente de tăiere.

20. Carbura de siliciu


Foto: Tiia Monto

Carbidul de siliciu este unul dintre principalele materiale utilizate la producerea tancurilor de luptă. Acest compus este cunoscut pentru costul redus, infuzibilitatea remarcabilă și duritatea ridicată și, prin urmare, este adesea utilizat la fabricarea echipamentelor sau echipamentelor care trebuie să respingă gloanțele, să taie sau să macine alte materiale durabile. Carbura de siliciu produce abrazivi excelenți, semiconductori și chiar inserții în Bijuterii imitând diamantele.

19. Nitrură de bor cubică


Foto: wikimedia commons

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

18. Polietilenă de înaltă densitate cu greutate moleculară foarte mare (UHMWPE), marca de fibre "Dyneema"


Foto: Justsail

Polietilena cu un modul ridicat de elasticitate are o rezistență la uzură extrem de mare, un coeficient scăzut de frecare și o rezistență ridicată la rupere (fiabilitate la temperatură scăzută). Astăzi este considerată cea mai durabilă fibră din lume. Cel mai uimitor lucru despre această polietilenă este că este mai ușor decât apa și poate opri gloanțele în același timp! Frânghiile 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 construcția navală.

17. Aliaje de titan


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

Aliajele de titan sunt incredibil de ductile și prezintă o rezistență uimitoare la tracțiune. În plus, au o rezistență ridicată la căldură și coroziune, ceea ce le face extrem de utile în domenii precum avioane, rachete, construcții navale, chimie, produse alimentare și inginerie de transport.

16. Aliaj lichidmetal


Foto: pixabay

Dezvoltat în 2003 de California Institute of Technology, 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, cum ar fi termoplasticele. Principalele domenii de aplicare de până acum sunt ceasurile, cluburile de golf și pardoseala. telefoane mobile(Vertu, iPhone).

15. Nanoceluloză


Foto: pixabay

Nanoceluloză este izolată din fibra de lemn și este un nou tip de material lemnos, care este chiar mai puternic decât oțelul! În plus, nanoceluloză este, de asemenea, mai ieftină. Inovația are un potențial mare și în viitor poate concura serios cu sticla și fibra de carbon. Dezvoltatorii cred că acest material va fi în curând foarte solicitat în producția de armuri militare, ecrane super-flexibile, filtre, baterii flexibile, aerogeluri absorbante și biocombustibili.

14. Dinții de melci „farfurii de mare”


Foto: pixabay

Anterior, v-am vorbit deja despre pânza de capcană a păianjenului lui Darwin, care a fost cândva recunoscută ca fiind cel mai durabil material biologic de pe planetă. Cu toate acestea, cercetările recente au arătat că farfuria de mare este cea mai durabilă substanță biologică cunoscută de știință. Da, acești dinți sunt mai puternici decât pânza lui Caerostris darwini. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece creaturile marine mici se hrănesc cu alge care cresc pe suprafața rocilor accidentate și, pentru a separa hrana de stâncă, aceste animale trebuie să lucreze din greu. Oamenii de știință cred că în viitor vom putea folosi exemplul structurii de fibră a dinților farfuriilor de mare din industria inginerească și vom începe să construim mașini, bărci și chiar aeronave putere crescută, inspirată de exemplul melcilor simpli.

13. Oțel maraging


Foto: pixabay

Oțelul Maraging este un aliaj de înaltă rezistență și aliaj ridicat, cu ductilitate și rezistență superioare. Materialul este răspândit în rachetă și este folosit pentru a produce tot felul de instrumente.

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. Acesta este motivul pentru care osmiul este utilizat acolo unde durabilitatea și rezistența sunt cele mai apreciate. Aliajele de osmiu se găsesc în contactele electrice, rachete, proiectile militare, implanturi chirurgicale și multe altele.

11. Kevlar


Foto: wikimedia commons

Kevlarul este o fibră de înaltă tenacitate care se găsește în anvelope auto, plăcuțe de frână, cabluri, produse protetice și ortopedice, armuri corporale, țesături de îmbrăcăminte de protecție, construcții navale și fără pilot aeronave... 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 de înaltă densitate cu greutate moleculară foarte mare, marca Spectra


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

UHMWPE este în esență un plastic foarte durabil. Spectra, de calitate UHMWPE, este, la rândul său, o fibră ușoară cu cea mai mare rezistență la uzură, de 10 ori superioară în acest indicator față de oțel. La fel ca Kevlar, spectrul este utilizat la fabricarea armurilor și a căștilor de protecție. Alături de UHMWPE, marca spectrului dynimo este populară în industria construcțiilor navale și a transporturilor.

9. Grafen


Foto: pixabay

Grafenul este o modificare alotropă a carbonului, iar rețeaua sa cristalină, cu grosimea unui singur atom, este atât de puternică încât este de 200 de ori mai dură decât oțelul. Grafenul arată ca un film alimentar, dar ruperea acestuia este o sarcină aproape imposibilă. Pentru a trece printr-o foaie de grafen, trebuie să lipiți un creion pe care va trebui să echilibrați o sarcină cu greutatea unui autobuz școlar întreg. Noroc!

8. Hârtie cu nanotuburi de carbon


Foto: pixabay

Datorită nanotehnologiei, oamenii de știință au reușit să producă hârtie care este de 50 de mii de ori mai subțire decât un păr uman. Foi din nanotuburi de carbon sunt de 10 ori mai ușoare decât oțelul, dar cel mai surprinzător dintre toate, sunt de 500 de ori mai puternice ca rezistență! Plăcile de nanotuburi macroscopice sunt cele mai promițătoare pentru fabricarea electrozilor supercondensatori.

7. Micro-rețea metalică


Foto: pixabay

Iată cel mai ușor metal din lume! Micro-rețeaua metalică este un material poros sintetic care este de 100 de ori mai ușor decât spuma. Dar nu vă lăsați păcăliți de aspectul său, aceste micro-rețele sunt incredibil de puternice în același timp, ceea ce le face să aibă un mare potențial de utilizare în toate tipurile de domenii inginerești. Acestea pot fi utilizate pentru a produce amortizoare excelente și izolatoare termice, iar capacitatea uimitoare a metalului de a se contracta și de a reveni la starea inițială îi permite să fie utilizat pentru stocarea energiei. Micrele metalice sunt, de asemenea, utilizate în mod activ la producerea diferitelor piese pentru aeronave. Companie americană Boeing.

6. Nanotuburi de carbon


Foto: Utilizator Mstroeck / ro.wikipedia

Mai sus, am vorbit deja despre plăci macroscopice ultra-puternice din nanotuburi de carbon. Dar ce fel de material este acesta? De fapt, acestea sunt planuri de grafen laminate într-un tub (punctul 9). 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 grafen, acest material este extrem de ușor și durabil în același timp. În noul tip de gel, faza lichidă este complet înlocuită de cea gazoasă și se distinge prin duritate senzațională, rezistență la căldură, densitate scăzută și conductivitate termică scăzută. Incredibil, aerogelul grafen este de 7 ori mai ușor decât aerul! Compusul unic este capabil să-și recapete forma originală chiar și după 90% compresie și poate absorbi o cantitate de ulei care este de 900 de ori greutatea aerografului folosit pentru absorbție. Poate că, în viitor, această clasă de materiale va ajuta în lupta împotriva unor astfel de dezastre de mediu precum deversările de petrol.

4. Material fără titlu, dezvoltat de Massachusetts Institute of Technology (MIT)


Foto: pixabay

Pe măsură ce citiți aceste rânduri, 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 tridimensional. Noua substanță grafenică 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. Carbin


Foto: Smokefoot

Chiar dacă acestea sunt doar lanțuri liniare de atomi de carbon, carbina are o rezistență la tracțiune de 2 ori mai mare decât grafenul și este de 3 ori mai dură decât diamantul!

2. Modificarea wurtzitei de nitrură de bor


Foto: pixabay

Această substanță naturală recent 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 2 substanțe naturale găsite pe Pământ, care este mai dură 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


Foto: pixabay

Cunoscut și sub numele de diamant hexagonal, lonsdaleitul este alcătuit din atomi de carbon, dar în acest caz, atomii sunt dispuși într-un mod ușor diferit. La fel ca nitrura de bor wurtzit, lonsdaleitul este o substanță naturală care are o duritate superioară diamantului. Mai mult, acest mineral uimitor este mai greu decât diamantul cu până la 58%! La fel ca nitrura de bor a modificării wurtzitei, acest compus este extrem de rar. Uneori lonsdaleitul se formează atunci când meteoriții, care includ grafit, se ciocnesc cu Pământul.

Mulți iubiți fapte interesante interesat de întrebare, care metal este cel mai greu? Și nu va fi ușor să răspunzi la această întrebare direct. Desigur, orice profesor de chimie o poate spune cu ușurință corect, fără măcar să se gândească. Dar printre cetățenii obișnuiți care au studiat chimia ultima dată la școală, nu mulți vor putea da un răspuns corect și rapid. Acest lucru se datorează faptului că, din copilărie, toată lumea este obișnuită să facă diverse jucării din sârmă și și-a amintit bine că cuprul și aluminiul sunt moi și se pretează bine la îndoire, ci dimpotrivă, nu este atât de ușor să dai forma dorită . O persoană se ocupă cel mai adesea de cele trei metale numite, deci nici măcar nu ia în considerare restul candidaților. Dar oțelul nu este cu siguranță cel mai dur metal din lume. În mod corect, trebuie remarcat faptul că acesta nu este deloc un metal în sens chimic, ci un compus de fier cu carbon.

Ce este titanul?

Cel mai dur metal este titanul. Pentru prima dată, titanul pur a fost obținut în 1925. Această descoperire a făcut o stropire în cercurile științifice. Industriașii au atras imediat atenția asupra noului material și au apreciat beneficiile utilizării acestuia. Conform versiunii oficiale, cel mai mult metal dur pe Pământ și-a luat numele în onoarea titanilor indestructibili, care, conform mitologiei grecești antice, au fost fondatorii lumii.

Potrivit oamenilor de știință, rezervele mondiale totale de titan se ridică astăzi la aproximativ 730 milioane de tone. În ritmul actual de extracție a materiilor prime fosile va fi suficient pentru încă 150 de ani. Titanul ocupă locul 10 în rezervațiile naturale dintre toate metalele cunoscute. Cel mai mare producător de titan din lume este Companie rusă VSMPO-Avisma, care satisface până la 35% din nevoile lumii. Întreprinderea este angajată într-un ciclu complet de prelucrare de la extracția minereului până la fabricarea diferitelor produse. Este nevoie de aproximativ 90% Piața rusă pentru producția de titan. Aproximativ 70% produse terminate merge pentru export.

Titan - metal ușor de culoare argintie cu un punct de topire de 1670 grade Celsius. Prezintă activitate chimică ridicată numai atunci când este încălzită, în condiții normale, nu reacționează cu majoritatea elementelor și compușilor chimici. Nu se găsește în natură în forma sa pură. Se distribuie sub formă de minereuri de rutil (dioxid de titan) și ilmenit (o substanță complexă formată din dioxid de titan și oxid feros). Titanul pur este extras prin sinterizarea minereului cu clor și apoi deplasarea metalului mai activ (cel mai adesea magneziu) din tetraclorura rezultată.

Aplicații industriale ale titanului

Cel mai dur metal are o gamă destul de largă de utilizări în multe industrii. Atomii amorfi oferă titanului cel mai înalt nivel de rezistență la tracțiune și la torsiune, rezistență bună la impact și proprietăți magnetice ridicate. Metalul este utilizat pentru fabricarea carcaselor transport aerianși rachete. Se descurcă bine cu încărcăturile enorme pe care mașinile le experimentează asupra lor, fiind la înălțimi mari. Titanul este, de asemenea, utilizat în producția de corpuri pentru submarine, deoarece este capabil să reziste la presiuni ridicate la adâncimi mari.

În industria medicală, metalul este utilizat la fabricarea protezelor și a implantelor dentare, precum și a instrumentelor chirurgicale. Ca aditiv de aliere, elementul este adăugat la unele grade de oțel, ceea ce le conferă rezistență sporită și rezistență la coroziune. Titanul este potrivit pentru turnare deoarece produce suprafețe perfect netede. Este, de asemenea, utilizat pentru realizarea de bijuterii și obiecte decorative... Compușii de titan sunt, de asemenea, utilizați activ. Dioxidul este utilizat pentru a face vopsele, vărui și se adaugă la hârtie și plastic.

Sărurile organice complexe de titan sunt utilizate ca catalizator de întărire în producția de vopsea și lac. Carbura de titan este utilizată pentru fabricarea diferitelor unelte și accesorii pentru prelucrarea și găurirea altor metale. În ingineria de precizie, aluminura de titan este utilizată pentru a produce elemente rezistente la uzură care au o marjă mare de siguranță.

Cel mai dur aliaj metalic a fost obținut de oamenii de știință americani în 2011. Include paladiu, siliciu, fosfor, germaniu și argint. Material nou a fost numit „sticlă metalică”. A combinat duritatea sticlei și plasticitatea metalului. Acesta din urmă împiedică răspândirea fisurilor la fel ca în cazul sticlei standard. Firește, materialul nu a fost lansat într-o producție largă, deoarece componentele sale, în special paladiu, sunt metale rare și sunt foarte scumpe.

În prezent, eforturile oamenilor de știință vizează găsirea unor componente alternative care să păstreze proprietățile obținute, dar să reducă semnificativ costurile de producție. Cu toate acestea, piesele individuale pentru industria aerospațială sunt deja produse din aliajul rezultat. Dacă elementele alternative pot fi introduse în structură și materialul devine răspândit, atunci este foarte posibil ca acesta să devină unul dintre cele mai solicitate aliaje din viitor.

 

Ar putea fi util să citiți: