Si lahko predstavljate, kaj bi se zgodilo, če naši predniki ne bi odkrili pomembnih kovin, kot so srebro, zlato, baker in železo? Verjetno bi še vedno živeli v kočah, pri čemer smo kot glavno orodje uporabljali kamen. Moč kovine je igrala pomembno vlogo pri oblikovanju naše preteklosti in zdaj deluje kot temelj, na katerem gradimo prihodnost.

Nekatere od njih so zelo mehke in se dobesedno topijo v vaših rokah, kot najbolj aktivna kovina na svetu. Drugi so tako trdi, da jih ni mogoče upogniti, opraskati ali zlomiti brez uporabe posebne opreme.

In če vas zanima, katere kovine so najtrdnejše in najbolj trpežne na svetu, bomo odgovorili na to vprašanje ob upoštevanju različnih ocen relativne trdote materialov (Mohsova lestvica, Brinelova metoda), pa tudi parametrov, kot so:

• Youngov modul: upošteva elastičnost elementa pod napetostjo, to je sposobnost predmeta, da se upira pod elastično deformacijo.
• Donosna trdnost: določi največjo natezno trdnost materiala, po kateri začne kazati duktilno vedenje.
• Natezna trdnost: končna natezna napetost, po kateri se material začne lomiti.

10. tantal

Ta kovina ima tri prednosti hkrati: je trpežna, gosta in zelo odporna proti koroziji. Poleg tega ta element spada v skupino ognjevzdržnih kovin, kot je volfram. Za taljenje tantala boste morali prižgati ogenj pri temperaturi 3 017 ° C.

Tantal se uporablja predvsem v elektronskem sektorju za proizvodnjo trajnih, težkih kondenzatorjev za telefone, domače računalnike, fotoaparate in celo za elektronske naprave v avtomobilih.

9. Berilij

Bolje pa je, da se ne zaščitite s tem kovinskim čednim moškim brez zaščitne opreme. Ker je berilij zelo strupen, ima rakotvoren in alergijski učinek. Če vdihavate zrak, ki vsebuje prah ali hlape berilija, se bo pojavila bolezen beriolioze, ki prizadene pljuča.

Vendar pa berilij ni samo škodljiv, ampak tudi dober. Na primer, jeklenki dodajte le 0,5% berilija in dobite vzmeti, ki bodo prožne, tudi če se pripeljejo do rdeče toplote. Vzdržijo več milijard obremenitvenih ciklov.

Berilij se uporablja v vesoljski industriji za izdelavo termičnih zaslonov in vodilnih sistemov, za ustvarjanje ognjevzdržnih materialov. Pa tudi vakuumska cev Velikega hadronskega trkalnika je izdelana iz berilija.

8. Uran

Ta naravna radioaktivna snov je zelo razširjena v zemeljski skorji, vendar je koncentrirana v določenih trdnih kamninah.

Ena najtežjih kovin na svetu ima dve tržno pomembni uporabi - jedrsko orožje in jedrski reaktorji. Tako so končni proizvodi uranove industrije bombe in radioaktivni odpadki.

7. Železo in jeklo

Kot čista snov železo v primerjavi z drugimi udeleženci v ocenjevanju ni tako trdno. Toda zaradi minimalnih stroškov rudarjenja ga pogosto kombiniramo z drugimi elementi za proizvodnjo jekla.

Jeklo je zelo močna zlitina železa in drugih elementov, kot je ogljik. To je najpogosteje uporabljen material v gradbeništvu, inženiringu in drugih panogah. In četudi nimate nič z njimi, še vedno uporabljate jeklo vsakič, ko izdelke režete z nožem (razen, če je seveda keramičen).

6. Titan

Titan je skoraj sinonim za moč. Ima impresivno specifično trdnost (30-35 km), kar je skoraj dvakrat večja kot podobna lastnost legiranih jekel.

Titan je ognjevzdržna kovina in je zelo odporen proti vročini in abraziji, zato je ena najbolj priljubljenih zlitin. Na primer, lahko je zlitina z železom in ogljikom.

Če potrebujete zelo trdno in hkrati zelo lahko konstrukcijo, potem je bolje kot kovina najti titan. Zaradi tega je izbira številka ena za ustvarjanje različnih delov v letalstvu in raketni znanosti ter ladjedelništvu.

5. Renij

To je zelo redka in draga kovina, ki je, čeprav jo v naravi najdemo v svoji čisti obliki, ponavadi na voljo z "primesi" molibdenita.

Če bi kostum Iron Man izdeloval iz renija, bi lahko vzdržal temperature 2000 ° C brez izgube trdnosti. Kaj bi se zgodilo s samim Iron Manom ​​v obleki po takem "ognjenem šovu", bomo molčali.

Rusija je tretja država na svetu po naravnih rezervah renija. Ta kovina se uporablja v petrokemični industriji, elektroniki in elektrotehniki, pa tudi za ustvarjanje letalskih motorjev in raket.

4. Chrome

Po Mohsovi lestvici, ki meri odpornost kemičnih elementov na praske, je krom v prvi peterki, drugi je le bor, diamant in volfram.

Krom je cenjen zaradi svoje visoke korozijske odpornosti in trdote. Lažje je ravnati kot s kovinami platinske skupine, poleg tega je pogostejši, zato je krom priljubljen element, ki se uporablja v zlitinah, kot je nerjavno jeklo.

In ena najmočnejših kovin na Zemlji se uporablja za ustvarjanje prehranskih dopolnil. Seveda ne boste vzeli čistega kroma v notranjosti, ampak njeno živilsko spojino z drugimi snovmi (na primer krom pikolinat).

3. Iridij

Tako kot "bratov" osmij tudi iridij spada v kovine platinske skupine in po videzu spominja na platino. Je zelo trda in ognjevzdržna. Če želite stopiti iridij, boste morali pripraviti kres s temperaturami nad 2000 ° C.

Iridium velja za eno najtežjih kovin na Zemlji, pa tudi za enega najbolj odpornih proti koroziji elementov.

2. Osmij

Ta "trd oreh" v svetu kovin spada v skupino platin in ima visoko gostoto. V resnici je najgostejši naravni element na Zemlji (22,61 g / cm3). Iz istega razloga se osmij ne topi na 3033 ° C.

Ko je legiran z drugimi kovinami platinske skupine (kot so iridij, platina in paladij), ga lahko uporabljamo na številnih različnih področjih, kjer sta potrebna trdota in trpežnost. Na primer za izdelavo zabojnikov za shranjevanje jedrskih odpadkov.

1. Volfram

Najbolj trpežna kovina, ki obstaja v naravi. Ta redek kemični element je tudi kovinsko najbolj ognjevzdržen (3422 ° C).

Prvič ga je v obliki kisline (volframov trioksid) odkril švedski kemik Karl Scheele leta 1781. Nadaljnje raziskave so vodile dva španska znanstvenika Juan Joséja in Fausto d'Eljujarja, da sta odkrila kislino iz mineralnega volframa, iz katere sta pozneje z ogljem izolirala volfram.

Poleg široke uporabe žarnic z žarnicami je sposobnost volframa, da deluje v ekstremni vročini, eden najbolj privlačnih elementov za orožarsko industrijo. Med drugo svetovno vojno je ta kovina igrala pomembno vlogo pri vzpostavljanju gospodarskih in političnih odnosov med evropskimi državami.

Volfram se uporablja tudi za izdelavo trdih zlitin, v vesoljski industriji pa - za izdelavo raketnih šob.

Tabela natezne trdnosti kovin

Zlitine proti kovinam

Zlitine so kombinacije kovin, glavni razlog za njihovo ustvarjanje pa je pridobivanje trajnejšega materiala. Najpomembnejša zlitina je jeklo, ki je kombinacija železa in ogljika.

Večja kot je trdnost zlitine, tem bolje. In navadno jeklo tukaj ni "prvak". Še posebej obetavne so metalurške zlitine na osnovi vanadij jekla: več podjetij proizvaja možnosti z natezno trdnostjo do 5205 MPa.

In trenutno najbolj trpežna in najbolj trda biokompatibilna materiala je zlitina titana z β-Ti3Au zlatom.

Poglej si posnetek: 50 THINGS TO DO IN NEW YORK CITY. Top Attractions Travel Guide (November 2024).