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:
- Мооса
- Шора
- Виккерса
- Роквелла
- Бринеля
- Юнга.
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.
6. Титан
Был одновременно открыт англичанином Грегором и германцем Клапротом в 1791.
Применяется в:
- Протезировании и изготовлении имплантатов
- Авиастроении
- Конструировании подводных лодок
- Ракетостроении
- Как материал для реакторов, химнасосов
- Бронежилетах
- Легирующих добавках к сталям.
Недорогой – около 6$ за кило, но стоимость завязана на чистоту. При низких температурах довольно хрупок, при этом пластичен.
5. Рений
Назван в честь реки Рейн, где был добыт впервые. Предсказан Мендеелевым, а открыт в чистом виде в 1928. Мировая потребность в рении перекрывалась единственной установкой с валовой добычей в 140 кило.
Очень плотный, плавится при 3000, а кипит при 5600 градусах. Тугоплавок, пластичен, может нагреваться и остывать без всякого ущерба, чрезвычайно редок. Извлекается из руды молибдена. В Российской Федерации находится одно из наибольших месторождений с прогнозируемым запасом более 20 000 кг. Стоимость на рынке варьируется от 1000 до 10 000 долларов. Находит применение в электротехнической промышленности и производстве ракет.
4. Хром
Имеет голубой цвет, магнитится при высоких «градусах» (а при ниже 37 – нет). Слабо подвержен обработке, сгорает в зелёный порошок, не реагирует на сильные неорганические кислоты. В природе встречается в смесях: в основном речь идёт о хромите и крокоите.
3. Иридий
Драгметалл в России — хранить незаконно, покупать и сбывать без лицензии нельзя. Открыт в 1803 англичанином Теннантом, даёт разноцветные соли. Становится мягким при 2000, а кипит при 4650 по Цельсию. Промышленного значения почти не имеет.
2. Осмий
Выделен в 1803 тем же Теннантом как осадок от растворения платинового слитка в царской водке. Серовато-голубой, очень прочный даже при воздействии высочайших температур, редок, инертен. Больше всего этого элемента в Сибири и на Урале. Используется в подшипниках трения, в ювелирной промышленности.
1. Вольфрам
Появился в 1750, а официально признан лишь в 1780 году после повторного открытия французскими братьями Эльюар. Распространён в оксидах; больше всего месторождений находится в Казахстане, Китае и Канаде, небольшие есть и в России. Ежегодно добывают до 50 000 т.
Сырьё для порошковой металлургии, в основном используется для изготовления тугоплавких элементов. Нити накаливания ламп состоят из сплава с этим веществом.
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на мой YouTube канал! Ставьте ПАЛЕЦ ВВЕРХ и
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Дзен канал
Читайте также:
✅ Учиться в США или Великобритании, не покидая России? Часть 1
✅ Где изучать IT и программирование в США? Лучшие курсы и университеты
✅ Один язык хорошо, а два лучше. Как учить два языка одновременно?
