Demirden daha güçlü olan şey. Dünyanın en sert metali (Titanyum, Krom ve Tungsten)

Dünyada sertlik bakımından birbirinin aynı olan pek çok metal bulunmaktadır ancak bunların hepsi endüstride yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bunun birkaç nedeni olabilir: nadir olması ve dolayısıyla yüksek maliyeti ya da radyoaktivitenin insan ihtiyaçları için kullanılmasını engellemesi. En sert metaller arasında özellikleriyle dünyayı fethetmiş 6 lider bulunmaktadır.

Metallerin sertliği genellikle Mohs ölçeği kullanılarak ölçülür. Sertlik ölçüm yöntemi diğer metallerin çizilme direncinin değerlendirilmesine dayanmaktadır. Böylece uranyum ve tungstenin en yüksek sertliğe sahip olduğu belirlendi. Bununla birlikte, sertliği Mohs ölçeğine göre en yüksek olmasa da, yaşamın farklı alanlarında daha çok kullanılan metaller vardır. Bu nedenle en sert metaller konusunu tartışırken çok iyi bilinen titanyum, krom, osmiyum ve iridyumdan bahsetmemek yanlış olur.

Okulda kimya ve fizik okuyan herkes, en sert metalin ne olduğu sorulduğunda şu cevabı verecektir: "Titanyum." Elbette onu aşan alaşımlar ve hatta saf külçeler var. Ancak günlük yaşamda ve üretimde kullanılanlar arasında titanyumun eşi benzeri yoktur.

Saf titanyum ilk kez 1925'te elde edildi ve daha sonra dünyadaki en sert metal ilan edildi. Roket parçalarından hava taşımacılığına, diş implantlarına kadar tamamen farklı üretim alanlarında hemen aktif olarak kullanılmaya başlandı. Metalin bu kadar popüler olmasının nedeni, ana özelliklerinden bazılarıdır: yüksek mekanik mukavemet, korozyona karşı direnç ve yüksek sıcaklıklar ve düşük yoğunluklu. Metal sertliğinin Mohs ölçeğinde titanyumun derecesi 4,5'tir ve bu en yüksek seviye değildir. Ancak popülaritesi ve çeşitli endüstrilerdeki kullanımı, onu yaygın olarak kullanılanlar arasında sertlik açısından birinci yapmaktadır.

Titanyum imalatta yaygın olarak kullanılan en sert metaldir.

Titanyumun endüstride kullanımı hakkında daha fazla ayrıntı. Bu metalin geniş aralık kullanır:

• Havacılık endüstrisi - uçak gövde parçaları, gaz türbinleri, kaplamalar, güç elemanları, iniş takımı parçaları, perçinler vb.;
• Uzay teknolojisi – muhafazalar, parçalar;
• Gemi yapımı - gemi gövdeleri, pompa ve boru hatlarının parçaları, navigasyon aletleri, türbin motorları, buhar kazanları;
• Makine mühendisliği – türbin kondansatörleri, borular, aşınmaya dayanıklı elemanlar;
• Petrol ve gaz endüstrisi – sondaj boruları, pompalar, gemiler yüksek basınç;
• Otomotiv endüstrisi - valf ve egzoz sistemleri, transmisyon milleri, cıvatalar, yay mekanizmalarında;
• İnşaat – binaların dış ve iç kaplamaları, çatı kaplama malzemeleri, ışık sabitleme cihazları ve hatta anıtlar;
• Tıp – cerrahi aletler, protezler, implantlar, kalp cihazları için muhafazalar;
• Spor – spor malzemeleri, seyahat aksesuarları, bisiklet parçaları.
• Tüketim malları - mücevherler, süs eşyaları, bahçe aletleri, kol saati, mutfak eşyaları, elektronik muhafazaları ve hatta ziller gibi boyalara, badanalara, plastiklere ve kağıda da eklenir.

Titanyumun endüstrinin tamamen farklı alanlarında talep gördüğünü görebilirsiniz. fiziksel ve kimyasal özellikler. Mohs ölçeğine göre dünyanın en sert metali olmasa da ondan yapılan ürünler çelikten çok daha güçlü ve hafiftir, daha az aşınır ve tahriş edici maddelere karşı daha dayanıklıdır.

Titanyum aktif olarak tüketilen metaller arasında en sert olanı olarak kabul edilir

Doğal haliyle en sert metal mavimsi beyaz renkli kromdur. 18. yüzyılın sonlarında keşfedilmiş ve o zamandan beri üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır. Mohs ölçeğine göre kromun sertliği 5'tir. Ve bunun iyi bir nedeni var: camı kesebilir ve demirle birleştirildiğinde metali bile kesebilir. Krom aynı zamanda metalurjide de aktif olarak kullanılmaktadır - onu iyileştirmek için çeliğe eklenir. fiziki ozellikleri. Kromun kullanım alanı çok çeşitlidir. Ateşli silah varilleri, tıbbi ve kimyasal teknolojik ekipmanlar, ev eşyaları - mutfak eşyaları, mobilyaların metal parçaları ve hatta denizaltı gövdeleri ondan yapılmaktadır.

Saf haliyle en yüksek sertlik - krom

Krom, çeşitli alanlarda, örneğin paslanmaz çelik üretiminde veya yüzeylerin kaplanmasında - krom kaplamada (ekipman, arabalar, parçalar, tabaklar) kullanılır. Bu metal genellikle ateşli silah namlularının imalatında kullanılır. Bu metal aynı zamanda boya ve pigment üretiminde de sıklıkla bulunabilir. Kullanımının başka bir alanı şaşırtıcı görünebilir - besin takviyelerinin üretimi ve kimya ve tıbbi laboratuvarlar için teknolojik ekipmanların oluşturulmasında kromdan kaçınılamaz.

Osmiyum ve iridyum platin grubu metallerin temsilcileridir ve hemen hemen aynı yoğunluğa sahiptirler. Saf hallerinde doğada inanılmaz derecede nadir bulunurlar ve çoğu zaman birbirleriyle alaşım halindedirler. İridyum doğası gereği yüksek sertliğe sahiptir, bu nedenle hem mekanik hem de kimyasal olarak metalle çalışmak zordur.

Osmiyum ve iridyum en yüksek yoğunluğa sahiptir

İridyum nispeten yakın zamanda endüstride aktif olarak kullanılmaya başlandı. Daha önce fizikokimyasal özellikleri tam olarak incelenmediğinden dikkatli kullanılıyordu. İridyum artık mücevherlerde (kakma olarak veya platin alaşımı olarak), cerrahi aletlerde ve kalp stimülatörlerinin parçalarında bile kullanılıyor. Tıpta metalin yeri doldurulamaz: biyolojik ürünleri kanserle savaşmaya yardımcı olabilir ve radyoaktif izotopla ışınlama, kanser hücrelerinin büyümesini durdurabilir.

Dünyada çıkarılan iridyumun üçte ikisi kimya endüstrisine gidiyor ve geri kalanı diğer endüstrilere dağıtılıyor - metalurji endüstrisinde püskürtme, tüketim malları (dolma kalem unsurları, takı), elektrotların, kalp pili elemanlarının ve cerrahi aletlerin üretiminde ve ayrıca metallerin fizikokimyasal ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılan tıp.

İridyumun Moss ölçeğindeki sertliği 5'tir

Osmiyum mavimsi bir renk tonuna sahip gümüşi beyaz bir metaldir. İridyumdan bir yıl sonra keşfedildi ve artık demir meteorlarda sıklıkla bulunuyor. Osmiyum, yüksek sertliğinin yanı sıra yüksek maliyetiyle de öne çıkıyor - 1 gram saf metalin 10 bin dolar olduğu tahmin ediliyor. Diğer bir özelliği de ağırlığıdır; 1 litre erimiş osmiyum, 10 litre suya eşittir. Ancak bilim adamları henüz bu özelliğin kullanım alanını bulamadılar.

Nadir bulunması ve yüksek maliyeti nedeniyle osmiyum yalnızca başka hiçbir metalin kullanılamadığı yerlerde kullanılır. Hiçbir zaman yaygın olarak kullanılmamıştır ve metal tedariki düzenli hale gelene kadar arama yapmanın bir anlamı yoktur. Osmiyum artık yüksek hassasiyet gerektiren aletlerin yapımında kullanılıyor. Ondan yapılan ürünler neredeyse hiç yıpranmaz ve önemli bir güce sahiptir.

Osmiyum sertlik indeksi 5,5'e ulaştı

Dünyanın en sert metallerinden biri olan en ünlü elementlerden biri uranyumdur. Zayıf radyoaktivitesi olan açık gri bir metaldir. Uranyum en ağır metallerden biri olarak kabul edilir; özgül ağırlığı suyun 19 katıdır. Aynı zamanda göreceli süneklik, dövülebilirlik ve esneklik ile paramanyetik özelliklere de sahiptir. Moss ölçeğinde metalin sertliği 6'dır ve bu çok yüksek kabul edilir.

Daha önce uranyum neredeyse hiç kullanılmıyordu, ancak diğer metallerin (radyum ve vanadyum) çıkarılması sırasında yalnızca cevher atığı olarak bulunuyordu. Bugün uranyum yataklarından çıkarılıyor; ana kaynakları ABD Rocky Dağları, Kongo Cumhuriyeti, Kanada ve Güney Afrika Birliği'dir.

Radyoaktivitesine rağmen uranyum insanlık tarafından aktif olarak tüketilmektedir. En çok nükleer enerjide talep görmektedir; nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılmaktadır. Uranyum ayrıca kimya endüstrisinde ve jeolojide yaşı belirlemek için kullanılır. kayalar.

Askeri mühendislik de inanılmaz özgül ağırlık göstergelerini kaçırmadı. Uranyum, yüksek mukavemetleri nedeniyle mükemmel bir iş çıkaran zırh delici mermilerin çekirdeklerini oluşturmak için düzenli olarak kullanılır.

Uranyum en sert metaldir ancak radyoaktiftir

Dünya üzerindeki en sert metaller listemizin başında parlak gümüş grisi tungsten yer alıyor. Mohs ölçeğine göre tungstenin sertliği uranyum gibi 6'dır, ancak ikincisinden farklı olarak radyoaktif değildir. Ancak doğal sertliği onu esnekliğinden mahrum bırakmaz, bu nedenle tungsten çeşitli metal ürünlerin dövülmesi için idealdir ve yüksek sıcaklıklara dayanıklılığı, aydınlatma cihazlarında ve elektronik cihazlarda kullanılmasına olanak tanır. Tungsten tüketimi yüksek seviyelere ulaşmamaktadır ve bunun temel nedeni mevduat miktarının sınırlı olmasıdır.

Sayesinde yüksek performans Yoğunluk tungsteni, silah endüstrisinde ağır topların ve top mermilerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Genel olarak tungsten askeri mühendislikte aktif olarak kullanılmaktadır - mermiler, karşı ağırlıklar, balistik füzeler. Bu metalin bir sonraki en popüler kullanımı havacılıktır. Elektrikli vakum cihazlarının motorları ve parçaları bundan yapılmıştır. İnşaatta tungsten kesici aletler kullanılır. Ayrıca vernik ve ışığa dayanıklı boyaların, yangına dayanıklı ve su geçirmez kumaşların üretiminde de vazgeçilmez bir unsurdur.

Tungsten en dayanıklı ve dayanıklı olarak kabul edilir

Her metalin özelliklerini ve tüketim alanlarını inceledikten sonra hangisinin en çok olduğunu kesin olarak söylemek zordur. sert metal Dünyada sadece Mohs ölçeği göstergelerini dikkate almazsak. Temsilcilerin her birinin bir takım avantajları vardır. Örneğin ultra yüksek sertliğe sahip olmayan titanyum, en çok kullanılan metaller arasında kesin olarak ilk sırayı aldı. Ancak metaller arasında sertliği en yüksek seviyeye ulaşan uranyum, zayıf radyoaktivitesi nedeniyle pek popüler değil. Ancak radyasyon yaymayan, en yüksek mukavemete ve çok iyi esnekliğe sahip olan tungsten, sınırlı kaynaklar nedeniyle aktif olarak kullanılamamaktadır.

Dünyamız dolu şaşırtıcı gerçekler birçok insan için ilginç olan. Çeşitli metallerin özellikleri bir istisna değildir. Dünyada 94 adet bulunan bu elementlerin arasında en sünek ve dövülebilir olanlar olduğu gibi, elektrik iletkenliği veya direnç katsayısı yüksek olanlar da vardır. Bu makale en sert metalleri ve bunların benzersiz özelliklerini tartışacaktır.

İridyum, en büyük sertlikle ayırt edilen metaller listesinde ilk sırada yer almaktadır. yılında açıldı XIX'in başı yüzyılda İngiltere'den kimyager Smithson Tennant. İridyum aşağıdaki fiziksel özelliklere sahiptir:

• gümüşi beyaz bir renge sahiptir;
• erime noktası 2466 o C'dir;
• kaynama noktası – 4428 o C;
• direnç – 5,3·10−8Ohm·m.

İridyum gezegendeki en sert metal olduğundan işlenmesi zordur. Ancak halen çeşitli endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır. Örneğin kalem uçlarında kullanılan küçük topların yapımında kullanılır. İridyum, uzay roketleri için bileşenler, arabalar için bazı parçalar ve daha fazlasının yapımında kullanılır.

Doğada çok az iridyum oluşur. Bu metale ilişkin bulgular, keşfedildiği yere meteorların düştüğünün bir nevi kanıtıdır. Bu kozmik cisimler önemli miktarda metal içerir. Bilim adamları gezegenimizin de iridyum açısından zengin olduğuna inanıyor, ancak yatakları Dünya'nın çekirdeğine daha yakın.

Listemizdeki ikinci sırayı rutenyum alıyor. Bu atıl gümüş renkli metalin keşfi 1844 yılında Rus kimyager Karl Klaus'a aittir. Bu element platin grubuna aittir. Nadir bir metaldir. Bilim adamları gezegende yaklaşık 5 bin ton rutenyum bulunduğunu tespit edebildiler. Yılda yaklaşık 18 ton metal çıkarmak mümkündür.

Rutenyum, sınırlı miktarda bulunması ve yüksek maliyeti nedeniyle endüstride nadiren kullanılmaktadır. Aşağıdaki durumlarda kullanılır:

• öyle değil çok sayıda korozyon özelliklerini iyileştirmek için titanyuma eklenir;
• platin alaşımı oldukça dirençli elektrik kontakları yapmak için kullanılır;
• rutenyum genellikle kimyasal reaksiyonlar için katalizör olarak kullanılır.

Listemizde üçüncü sırada 1802 yılında keşfedilen tantal adı verilen bir metal yer alıyor. İsveçli kimyager A. G. Ekeberg tarafından keşfedildi. Uzun zamandır Tantalın niyobyum ile aynı olduğuna inanılıyordu. Ancak Alman kimyager Heinrich Rose bunların iki farklı element olduğunu kanıtlamayı başardı. Almanya'dan bilim adamı Werner Bolton, 1922'de tantalı saf haliyle izole etmeyi başardı. Bu çok nadir bir metaldir. En büyük tantal cevheri yatakları Batı Avustralya'da keşfedildi.

Eşsiz özellikleri nedeniyle tantal çok aranan bir metaldir. Çeşitli alanlarda kullanılır:

• Tıpta tantal, dokuyu bir arada tutabilen ve hatta kemik yerine geçen tel ve diğer elemanların yapımında kullanılır;
• bu metalin alaşımları agresif ortamlara dayanıklıdır, bu nedenle havacılık ekipmanları ve elektroniklerin imalatında kullanılırlar;
• tantal aynı zamanda nükleer reaktörlerde enerji üretmek için de kullanılıyor;
• element kimya endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Krom en sert metallerden biridir. 1763 yılında Rusya'da Kuzey Urallar'daki bir yatakta keşfedildi. Siyah metal olarak kabul edildiği durumlar olmasına rağmen mavimsi beyaz bir renge sahiptir. Krom nadir bir metal olarak adlandırılamaz. Aşağıdaki ülkeler mevduat açısından zengindir:

• Kazakistan;
• Rusya;
• Madagaskar;
• Zimbabve.

Başka ülkelerde de krom yatakları var. Bu metal, metalurji, bilim, makine mühendisliği ve diğerlerinin çeşitli dallarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

En sert metaller listesinde beşinci sırada berilyum yer alıyor. Keşfi 1798 yılında yapılan Fransız kimyager Louis Nicolas Vauquelin'e aittir. Bu metal gümüşi beyaz bir renge sahiptir. Berilyum, sertliğine rağmen kırılgan bir malzeme olduğundan işlenmesi oldukça zordur. Yüksek kaliteli hoparlörler oluşturmak için kullanılır. Jet yakıtı ve refrakter malzemeler oluşturmak için kullanılır. Metal, havacılık teknolojisi ve lazer sistemlerinin oluşturulmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca nükleer enerjide ve X-ışını ekipmanının imalatında da kullanılır.

En sert metallerin listesi aynı zamanda osmiyumu da içerir. Platin grubuna ait bir elementtir ve özellikleri iridyuma benzer. Bu refrakter metal agresif ortamlara dayanıklıdır, yüksek yoğunluğa sahiptir ve işlenmesi zordur. 1803 yılında İngiltere'den bilim adamı Smithson Tennant tarafından keşfedilmiştir. Bu metal tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Kalp pillerinin elemanları ondan yapılır ve aynı zamanda pulmoner kapak oluşturmak için de kullanılır. Ayrıca kimya endüstrisinde ve askeri amaçlarla da yaygın olarak kullanılmaktadır.

Geçiş gümüş metali renyum listemizde yedinci sırayı alıyor. Bu elementin varlığına ilişkin varsayım 1871'de D.I. Mendeleev tarafından yapıldı ve Almanya'dan kimyagerler onu 1925'te keşfetmeyi başardılar. Bundan sadece 5 yıl sonra bu nadir, dayanıklı ve refrakter metalin çıkarılması mümkün oldu. O dönemde yılda 120 kg renyum elde etmek mümkündü. Artık yıllık metal üretim miktarı 40 tona çıktı. Katalizör üretiminde kullanılır. Ayrıca kendi kendini temizleyebilen elektrik kontaklarının yapımında da kullanılır.

Gümüş grisi tungsten yalnızca en sert metallerden biri değildir, aynı zamanda refrakterliğe de yol açar. Ancak 3422 o C sıcaklıkta eritilebilir. Bu özelliği sayesinde akkor elemanların oluşturulmasında kullanılır. Bu elementten yapılan alaşımlar yüksek mukavemete sahiptir ve sıklıkla askeri amaçlarla kullanılır. Tungsten ayrıca cerrahi aletlerin yapımında da kullanılır. Ayrıca radyoaktif maddelerin depolandığı kapların yapımında da kullanılır.

En sert metallerden biri uranyumdur. 1840 yılında kimyager Peligo tarafından keşfedilmiştir. D.I. Mendeleev bu metalin özelliklerinin araştırılmasına büyük katkı yaptı. Uranyumun radyoaktif özellikleri, 1896 yılında bilim adamı A. A. Becquerel tarafından keşfedildi. Daha sonra Fransa'dan bir kimyager tespit edilen metal radyasyonuna Becquerel ışınları adını verdi. Uranyum doğada sıklıkla bulunur. En büyük uranyum cevheri yataklarına sahip ülkeler Avustralya, Kazakistan ve Rusya'dır.

En sert on metal arasında son sırayı titanyum alıyor. Bu element ilk kez 1825'te İsveç'ten kimyager J. Ya. Titan hafif metal Gümüş-beyaz renk, yüksek mukavemet ve korozyona ve mekanik strese karşı direnç ile karakterize edilir. Titanyum alaşımları makine mühendisliği, tıp ve kimya endüstrisinin birçok dalında kullanılmaktadır.

Titanyumun yanı sıra krom ve tungsten hakkında bilmeniz gereken her şey

Birçok kişi şu soruyla ilgileniyor: Dünyadaki en sert metal nedir? Bu titanyum. Bu katı madde makalenin çoğunun odak noktası olacak. Ayrıca krom ve tungsten gibi sert metalleri de biraz tanıyalım.

9 ilginç gerçekler titanyum hakkında

1. Metalin adını neden aldığının birkaç versiyonu vardır. Bir teoriye göre, adı korkusuz doğaüstü yaratıklar olan Titanlardan alınmıştır. Başka bir versiyona göre adı perilerin kraliçesi Titania'dan geliyor.
2. Titanyum, 18. yüzyılın sonunda bir Alman ve İngiliz kimyager tarafından keşfedildi.
3. Titanyum, doğal kırılganlığı nedeniyle uzun süredir sanayide kullanılmamaktadır.
4. 1925'in başında kimyagerler bir dizi deneyden sonra saf titanyumu elde ettiler.
5. Titanyum talaşları oldukça yanıcıdır.
6. En hafif metallerden biridir.
7. Titanyum ancak 3200 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda eriyebilir.
8. 3300 derece sıcaklıkta kaynar.
9. Titanyumun gümüş rengi vardır.

Titanyumun keşfinin tarihi

Daha sonra titanyum olarak adlandırılan metal, iki bilim adamı - İngiliz William Gregor ve Alman Martin Gregor Klaproth tarafından keşfedildi. Bilim adamları paralel çalıştılar ve birbirleriyle kesişmediler. Keşifler arasındaki fark 6 yıldır.

William Gregor keşfine bir isim verdi: manakin.

30 yıldan fazla bir süre sonra, son derece kırılgan olduğu ve hiçbir yerde kullanılamadığı ortaya çıkan ilk titanyum alaşımı elde edildi. Endüstrideki en popüler metallerden biri haline gelen titanyumun yalnızca 1925 yılında saf haliyle izole edildiğine inanılıyor.

Rus bilim adamı Kirillov'un 1875 yılında saf titanyum çıkarmayı başardığı kanıtlandı. Çalışmalarını detaylandıran bir broşür yayınladı. Ancak az bilinen bir Rus'un araştırması fark edilmedi.

Titanyum hakkında genel bilgi

Titanyum alaşımları mekanikçiler ve mühendisler için bir kurtuluştur. Örneğin bir uçağın gövdesi titanyumdan yapılmıştır. Uçuş sırasında ses hızının birkaç katı hıza ulaşır. Titanyum kasa 300 derecenin üzerindeki sıcaklıklara kadar ısınıyor ve erimiyor.

Metal, "Doğada en yaygın metaller" sıralamasında ilk on arasında yer alıyor. Güney Afrika ve Çin'de büyük yataklar, Japonya, Hindistan ve Ukrayna'da ise çok miktarda titanyum keşfedildi.

Titanların toplam dünya rezervi 700 milyon tonun üzerindedir. Üretim oranları aynı kalırsa 150-160 yıl daha yetecek kadar titanyum olacak.

Dünyanın en sert metalinin en büyük üreticisi, dünya ihtiyacının üçte birini karşılayan Rus kuruluşu VSMPO-Avisma'dır.

Titanyumun özellikleri

1. Korozyon direnci.
2. Yüksek mekanik mukavemet.
3. Düşük yoğunluk.

Titanyumun atom ağırlığı 47,88 amu'dur, atom numarası kimyasal tablo Mendeleev - 22. Dıştan çeliğe çok benzer.

Metalin mekanik yoğunluğu alüminyumunkinden 6 kat, demirinkinden 2 kat daha fazladır. Oksijen, hidrojen, nitrojen ile birleşebilir. Metal, karbonla eşleştirildiğinde inanılmaz derecede sert karbürler oluşturur.

Titanyumun ısıl iletkenliği demirinkinden 4 kat, alüminyumunkinden 13 kat daha azdır.

Titanyum madenciliği süreci

Yeryüzünde büyük miktarda titanyum var, ancak onu derinliklerden çıkarmak çok paraya mal oluyor. Üretim için yazarı Van Arkel de Boer olarak kabul edilen iyodür yöntemi kullanılıyor.

Yöntem, metalin iyotla birleşebilme yeteneğine dayanmaktadır; bu bileşiğin ayrışmasından sonra yabancı yabancı maddeler içermeyen saf titanyum elde edilebilir.

Titanyumdan yapılmış en ilginç şeyler:

• tıpta protezler;
• mobil cihaz kartları;
• uzay araştırmalarına yönelik roket sistemleri;
• boru hatları, pompalar;
• tenteler, kornişler, binaların dış kaplamaları;
• çoğu parça (şasi, trim).

Titanyumun uygulama alanları

Titanyum askeri alanda, tıpta ve mücevherde aktif olarak kullanılmaktadır. Resmi olmayan "geleceğin metali" adı verildi. Birçoğu bunun hayalleri gerçeğe dönüştürmeye yardımcı olduğunu söylüyor.

Dünyanın en sert metali başlangıçta askeri ve savunma alanında kullanıldı. Günümüzde titanyum ürünlerinin ana tüketicisi uçak endüstrisidir.

Titanyum evrensel bir yapı malzemesidir. Uzun yıllar uçak türbinlerinin yapımında kullanıldı. Uçak motorlarında fan elemanları, kompresörler ve diskler titanyumdan yapılır.

Modern dizayn uçak 20 tona kadar titanyum alaşımı içerebilir.

Uçak yapımında titanyumun ana uygulama alanları:

• mekansal formun ürünleri (kapıların kenarları, kapaklar, kaplama, döşeme);
• ağır yüklere maruz kalan üniteler ve bileşenler (kanat braketleri, iniş takımı, hidrolik silindirler);
• motor parçaları (gövde, kompresör kanatları).

Titanyum sayesinde insan ses bariyerini geçip uzaya girmeyi başardı. İnsanlı füze sistemleri oluşturmak için kullanıldı. Titan dayanabilir kozmik radyasyon, sıcaklık değişiklikleri, hareket hızı.

Bu metal, gemi inşa endüstrisinde önemli olan düşük bir yoğunluğa sahiptir. Titanyumdan yapılmış ürünler hafiftir; bu da ağırlığın azalması ve manevra kabiliyetinin, hızının ve menzilinin artması anlamına gelir. Bir geminin gövdesi titanyumla kaplanmışsa, uzun yıllar boyanmasına gerek kalmayacaktır - titanyum paslanmaz deniz suyu(korozyon direnci).

Çoğu zaman bu metal, gemi yapımında türbin motorları, buhar kazanları ve kondansatör borularının imalatında kullanılır.

Petrol endüstrisi ve titanyum

Ultra derin delme, titanyum alaşımlarının kullanımı için umut verici bir alan olarak kabul edilir. Yeraltı kaynaklarını incelemek ve çıkarmak için, 15 bin metreden fazla yer altı derinlerine nüfuz etmek gerekir. Örneğin alüminyum sondaj boruları kendi yerçekimi nedeniyle kırılır ve yalnızca titanyum alaşımları gerçekten büyük derinliklere ulaşabilir.

Çok uzun zaman önce, deniz raflarında kuyular oluşturmak için titanyum aktif olarak kullanılmaya başlandı. Uzmanlar ekipman olarak titanyum alaşımlarını kullanıyor:

• petrol üretim tesisleri;
• yüksek basınçlı kaplar;
• derin deniz pompaları, boru hatları.

Sporda ve tıpta titanyum

Titanyum, dayanıklılığı ve hafifliği nedeniyle spor alanında son derece popülerdir. Birkaç on yıl önce, dünyadaki en sert malzemeden yapılan ilk spor ekipmanı olan titanyum alaşımlarından bir bisiklet yapıldı. Modern bir bisiklet, titanyum bir gövdeden, aynı frenden ve koltuk yaylarından oluşur.

Japonya'da titanyum golf kulüpleri oluşturuldu. Bu cihazlar hafif ve dayanıklıdır ancak son derece pahalıdır.

Dağcıların ve gezginlerin sırt çantasındaki eşyaların çoğu titanyumdan yapılmıştır - sofra takımları, pişirme setleri, çadırları güçlendirmek için raflar. Titanyum buz baltaları çok popüler spor malzemeleridir.

Bu metal tıp endüstrisinde büyük talep görmektedir. Çoğu cerrahi alet titanyumdan yapılmıştır; hafif ve kullanışlıdır.

Geleceğin metalinin bir başka uygulama alanı da protezlerin yaratılmasıdır. Titanyum insan vücuduyla mükemmel bir şekilde "birleşir". Doktorlar bu süreci "gerçek akrabalık" olarak adlandırdı. Titanyum yapılar kaslar ve kemikler için güvenlidir ve nadiren alerjik reaksiyon Vücuttaki sıvı tarafından tahrip edilmez. Titanyum protezler dayanıklıdır ve çok büyük fiziksel yüklere dayanabilir.

Titanyum muhteşem bir metaldir. Bir kişinin yaşamın çeşitli alanlarında benzeri görülmemiş yüksekliklere ulaşmasına yardımcı olur. Gücü, hafifliği ve uzun yıllar hizmet vermesi nedeniyle sevilir ve saygı duyulur.

Krom en sert metallerden biridir

Krom hakkında ilginç gerçekler

1. Metalin adı nereden geliyor? Yunan kelimesi Boya anlamına gelen “chroma”.
2. Doğal ortamda krom saf haliyle bulunmaz, yalnızca krom demir cevheri, çift oksit formunda bulunur.
3. En büyük metal yatakları Güney Afrika, Rusya, Kazakistan ve Zimbabve'de bulunmaktadır.
4. Metal yoğunluğu – 7200 kg/m3.
5. Krom 1907 derece sıcaklıkta erir.
6. 2671 derece sıcaklıkta kaynar.
7. Safsızlık içermeyen kesinlikle saf krom, süneklik ve viskozite ile karakterize edilir. Oksijen, nitrojen veya hidrojenle birleştiğinde metal kırılgan ve çok sert hale gelir.
8. Bu gümüşi beyaz metal, 18. yüzyılın sonunda Fransız Louis Nicolas Vauquelin tarafından keşfedildi.

Krom metalinin özellikleri

Krom çok yüksek bir sertliğe sahiptir ve camı kesebilir. Hava veya nem ile oksitlenmez. Metal ısıtılırsa oksidasyon sadece yüzeyde meydana gelir.

Yılda 15.000 tondan fazla saf krom tüketilmektedir. İngiliz şirketi Bell Metals, saf krom üretiminde lider olarak kabul ediliyor.

En büyük miktarda krom ABD, Batı Avrupa ve Japonya'da tüketilmektedir. Krom piyasası değişkendir ve fiyatlar geniş bir aralıkta yer almaktadır.

Kromun kullanım alanları

Çoğu zaman alaşımlar ve galvanik kaplamalar (nakliye için krom kaplama) oluşturmak için kullanılır.

Çeliğe krom eklenir, bu da metalin fiziksel özelliklerini geliştirir. Bu alaşımlar en çok demir metalurjisinde talep görmektedir.

En popüler çelik kalitesi krom (%18) ve nikelden (%8) oluşur. Bu tür alaşımlar oksidasyona ve korozyona karşı mükemmel dirence sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda bile dayanıklıdır.

Isıtma fırınları üçte biri krom içeren çelikten yapılmıştır.

Kromdan başka neler yapılır?

1. Ateşli silah varilleri.
2. Denizaltı gövdesi.
3. Metalurjide kullanılan tuğlalar.

Bir diğer son derece sert metal ise tungstendir.

Tungsten hakkında ilginç gerçekler

1. Almancadan tercüme edilen metalin adı (“Kurt Rahm”) “kurt köpüğü” anlamına gelir.
2. Dünyanın en refrakter metalidir.
3. Tungstenin açık gri bir tonu vardır.
4. Metal, 18. yüzyılın sonunda (1781) İsveçli Karl Scheele tarafından keşfedildi.
5. Tungsten 3422 derece sıcaklıkta erir, 5900 derecede kaynar.
6. Metalin yoğunluğu 19,3 g/cm³'tür.
7. Atom kütlesi – 183,85, grup VI'nın elementi periyodik tablo Mendeleev (seri numarası – 74).

Tungsten Madencilik Süreci

Tungsten büyük bir nadir metal grubuna aittir. Aynı zamanda rubidyum ve molibden içerir. Bu grup, doğada metallerin düşük yaygınlığı ve küçük ölçekli tüketim ile karakterize edilir.

Tungsten üretimi 3 aşamadan oluşur:

• metali cevherden ayırmak, çözelti içinde biriktirmek;
• bileşiğin izolasyonu, saflaştırılması;
• saf metalin bitmiş bir kimyasal bileşikten ayrılması.
• Tungsten üretimi için başlangıç ​​malzemeleri şelit ve volframittir.

Tungsten uygulamaları

Tungsten en güçlü alaşımların temelidir. Uçak motorlarının, elektrikli vakum cihazlarının parçalarının ve akkor filamentlerin yapımında kullanılır.
Metalin yüksek yoğunluğu, tungstenin balistik füzeler, mermiler, karşı ağırlıklar ve top mermileri oluşturmak için kullanılmasını mümkün kılar.

Tungsten bazlı bileşikler, madencilik endüstrisinde (kuyu açma), boya ve vernikte ve tekstilde (organik sentez için katalizör olarak) diğer metallerin işlenmesinde kullanılır.

Karmaşık tungsten bileşiklerinden şunları yaparlar:

• teller – ısıtma fırınlarında kullanılır;
• bantlar, folyolar, levhalar, levhalar - haddeleme ve düz dövme için.

Titanyum, krom ve tungsten "Dünyanın En Sert Metalleri" listesinin başında yer alıyor. İnsan faaliyetinin birçok alanında kullanılırlar - havacılık ve roketçilik, askeri, inşaat ve aynı zamanda metallerin tüm uygulamaları değildir.

Metaller, kendilerine özgü belirli özelliklere sahip maddeleri içerir. Bu durumda, yüksek süneklik ve dövülebilirliğin yanı sıra elektriksel iletkenlik ve bir dizi başka parametre dikkate alınır. Bunlardan hangisinin en güçlü metal olduğu aşağıdaki verilerden öğrenilebilir.

Doğadaki metaller hakkında

"Metal" kelimesi Almanca'dan Rusça'ya geldi. 16. yüzyıldan bu yana oldukça nadir de olsa kitaplarda bulunmuştur. Daha sonra Peter I döneminde daha sık kullanılmaya başlandı ve ardından kelime "cevher, mineral, metal" genel anlamını kazandı. Ve sadece M.V.’nin faaliyet gösterdiği dönemde. Lomonosov bu kavramları farklılaştırdı.

Doğada metaller oldukça nadir olarak saf halde bulunur. Temel olarak çeşitli cevherlerin bir parçasıdırlar ve ayrıca sülfitler, oksitler, karbonatlar ve diğerleri gibi çeşitli bileşikler oluştururlar. Saf metal elde etmek için ki bu onların gelecekteki kullanımları açısından çok önemlidir, bunların izole edilmesi ve daha sonra saflaştırılması gerekir. Gerekirse metaller alaşımlanır - özelliklerini değiştirmek için özel yabancı maddeler eklenir. Şu anda, demir ve demir dışı cevherleri içeren demirli metal cevherleri olarak bir bölünme vardır. Değerli veya asil metaller arasında altın, platin ve gümüş bulunur.

Metaller insan vücudunda bile bulunur. Kalsiyum, sodyum, magnezyum, bakır, demir - bu, en büyük miktarlarda bulunan bu maddelerin bir listesidir.

Daha sonraki kullanımlarına bağlı olarak metaller gruplara ayrılır:

1. İnşaat malzemeleri. Hem metallerin kendisi hem de önemli ölçüde geliştirilmiş özelliklere sahip alaşımları kullanılır. Bu durumda dayanıklılık, sıvılara ve gazlara karşı geçirimsizlik ve homojenliğe değer verilir.
2. Alet malzemeleri, çoğunlukla çalışma kısmına atıfta bulunur. Takım çelikleri ve sert alaşımlar bu amaca uygundur.
3. Elektriksel materyaller. Bu tür metaller iyi elektrik iletkenleri olarak kullanılır. Bunlardan en yaygın olanları bakır ve alüminyumdur. Ayrıca yüksek dirençli malzemeler olarak da kullanılırlar - nikrom ve diğerleri.

Metallerin en güçlüsü

Metallerin gücü, etkisi altında yıkıma direnme yetenekleridir. iç gerilimler dış kuvvetler bu malzemeleri etkilediğinde ortaya çıkabilir. Bu aynı zamanda bir yapının özelliklerini belirli bir süre koruyabilmesi özelliğidir.

Birçok alaşım oldukça güçlüdür ve yalnızca fiziksel değil aynı zamanda kimyasal etkilere karşı da dayanıklıdır; bunlar saf metal değildir. En dayanıklı denebilecek metaller var. 1,941 K (1660±20 °C) üzerinde sıcaklıkta eriyen titanyum, radyoaktif bir metal olan uranyum, en az 5,828 K (5555 °C) sıcaklıkta kaynayan, refrakter tungsten. Benzersiz özelliklere sahip olan ve parçaların, aletlerin ve nesnelerin en uygun şekilde üretilmesi sürecinde gerekli olan diğerlerinin yanı sıra modern teknolojiler. Bunlardan en dayanıklı beşi, özellikleri zaten bilinen metalleri içerir; bunlar, ulusal ekonominin çeşitli sektörlerinde yaygın olarak kullanılır ve kullanılır. bilimsel deneyler ve gelişmeler.

Molibden cevherlerinde ve bakır hammaddelerinde bulunur. Yüksek sertlik ve yoğunluğa sahiptir. Çok dirençli. Kritik sıcaklık değişikliklerinin etkisi altında bile gücü azaltılamaz. Birçok elektronik cihazda ve teknik araçlarda yaygın olarak kullanılır.

Kırıldığında gümüş grisi bir renk tonuna ve parlak, kristal oluşumlara sahip nadir toprak metali. İlginç bir şekilde, berilyum kristallerinin tadı biraz tatlıdır, bu yüzden başlangıçta "tatlı" anlamına gelen "glucinium" olarak adlandırılmıştır. Bu metal sayesinde ortaya çıktı yeni teknoloji kuyumculuk sektörünün ihtiyaçları için zümrüt, akuamarin gibi yapay taşların sentezinde kullanılır. Berilyum, berilin özelliklerini incelerken keşfedildi. yarı değerli taş. 1828'de Alman bilim adamı F. Wöller metalik berilyumu elde etti. X ışınlarıyla etkileşime girmez, bu nedenle özel cihazlar oluşturmak için aktif olarak kullanılır. Ek olarak berilyum alaşımları, nükleer reaktöre kurulum için nötron reflektörleri ve moderatörlerin imalatında kullanılır. Yangına dayanıklı ve korozyon önleyici özellikleri, yüksek ısı iletkenliği, onu uçak yapımında ve havacılık endüstrisinde kullanılan alaşımların oluşturulmasında vazgeçilmez bir unsur haline getirmektedir.

Bu metal Orta Urallarda keşfedildi. M.V. onun hakkında yazdı. Lomonosov'un 1763'te "Metalurjinin İlk Temelleri" adlı eserinde. Çok yaygındır, en ünlü ve geniş yatakları Güney Afrika, Kazakistan ve Rusya'da (Urallar) bulunmaktadır. Bu metalin cevherlerdeki içeriği büyük ölçüde değişir. Rengi hafif bir renk tonu ile açık mavidir. Saf haliyle çok serttir ve oldukça iyi işlenebilmektedir. Elektrokaplama ve havacılık endüstrilerinde kullanılan alaşımlı çeliklerin, özellikle de paslanmaz çeliklerin oluşturulmasında önemli bir bileşen olarak hizmet eder. Demir ile alaşımı olan ferrokrom, metal kesici aletlerin üretimi için gereklidir.

Bu metalin değerli olduğu kabul edilir, çünkü özellikleri soy metallerden biraz daha düşüktür. Çeşitli asitlere karşı güçlü bir dirence sahiptir ve korozyona duyarlı değildir. Tantal, çeşitli tasarım ve bileşiklerde, karmaşık şekilli ürünlerin üretiminde ve asetik ve fosforik asitlerin üretiminde temel olarak kullanılır. Metal, insan dokusuyla birleştirilebildiği için tıpta kullanılıyor. Roket endüstrisi, 2.500 °C sıcaklığa dayanabildiği için ısıya dayanıklı tantal ve tungsten alaşımına ihtiyaç duyuyor. Tantal kapasitörler radar cihazlarına monte edilir ve elektronik sistemlerde verici olarak kullanılır.

İridyum dünyadaki en güçlü metallerden biri olarak kabul edilir. Metal gümüş renkli ve çok serttir. Platin grubu metal olarak sınıflandırılır. İşlenmesi zordur ve üstelik refrakterdir. İridyum pratik olarak kostik maddelerle etkileşime girmez. Birçok endüstride kullanılmaktadır. Mücevher, tıp ve kimya endüstrileri dahil. Tungsten, krom ve titanyum bileşiklerinin asidik ortamlara direncini önemli ölçüde artırır. Saf iridyum toksik değildir ancak bireysel bileşikleri toksik olabilir.

Pek çok metalin iyi özelliklere sahip olmasına rağmen, dünyadaki en güçlü metalin tam olarak hangisi olduğunu belirlemek oldukça zordur. Bunu yapmak için tüm parametreleri çeşitli analitik sistemlere uygun olarak incelenir. Ancak şu anda tüm bilim adamları iridyumun güç açısından güvenle ilk sırayı aldığını iddia ediyor.

Çünkü en yüksek yoğunluğa sahipler. Bunların arasında en ağırları osmiyum ve iridyumdur. Bu metallerin yoğunluğunun bu göstergesi, hafif bir hesaplama hatası dışında hemen hemen aynıdır.

İridyumun keşfi 1803'te gerçekleşti. İngiliz kimyager Smithson Tennat tarafından Güney Amerika'dan getirilen doğal platini incelerken keşfedildi. Eski Yunancadan tercüme edilen "iridyum" adı "gökkuşağı" anlamına gelir.

Ağır metal izotopu - iridyum-192m2, elektrik enerjisi kaynağı olarak bilimsel açıdan ilgi çekicidir, çünkü bu metal çok uzundur - 241 yıl. İridyum endüstride ve paleontolojide yaygın olarak kullanılmaktadır; kalem tüyleri üretmek ve dünya katmanlarının yaşını belirlemek için kullanılır.

Osmiyumun keşfi 1804 yılında tesadüfen gerçekleşti. Bu en sert metal keşfedildi kimyasal bileşim Kral Suyu'nda çözünmüş platin çökeltisi. "Osmiyum" adı eski Yunanca "koku" kelimesinden gelir. Bu metal doğada neredeyse yoktur. Çoğu zaman bileşimde bulunur, tıpkı iridyum gibi, osmiyum da neredeyse mekanik strese maruz kalmaz. Bir litre osmiyum, on litre sudan çok daha ağırdır. Ancak bu metalin bu özelliği henüz hiçbir yerde uygulama bulamadı.

En sert metal olan osmiyum, Rus ve Amerikan madenlerinde çıkarılmaktadır. Ancak Güney Afrika en zengin yatağı olarak kabul ediliyor. Osmiyum genellikle demir meteoritlerde bulunur.

Yalnızca Kazakistan tarafından ihraç edilen osmiyum-187 özellikle ilgi çekicidir. Meteorların yaşını belirlemek için kullanılır. Bu izotopun bir gramının maliyeti 10 bin ABD dolarıdır.

Endüstri esas olarak akkor lambaların üretimi için tungsten (osram) ile sert bir osmiyum alaşımı kullanıyor. Osmiyum da üretimde katalitik bir maddedir. Oldukça nadiren ameliyat aletlerinin kesici parçaları bu metalden yapılır.

Ağır metallerin her ikisi de (osmiyum ve iridyum) neredeyse her zaman aynı alaşımda bulunur. Bu kesin bir kalıptır. Ve onları ayırmak için çok çaba harcamanız gerekiyor çünkü örneğin gümüş kadar yumuşak değiller.