Металл прочный: Самые прочные металлы в мире: топ-10

Содержание

Самые прочные металлы в мире: топ-10

Можете ли вы представить, что произошло, если бы наши предки не обнаружили важные металлы, такие как серебро, золото, медь и железо? Наверное, мы бы до сих пор жили в хижинах, используя камень в качестве основного инструмента. Именно крепость металла сыграла важную роль в формировании нашего прошлого и теперь работают как основа, на которой мы строим будущее.

Некоторые из них очень мягкие и буквально тают в руках, как самый активный металл в мире. Другие — настолько твердые, что их невозможно согнуть, поцарапать или сломать без применения спецсредств.

А если вам интересно, какие металлы самые твердые и прочные в мире, мы ответим на этот вопрос, учитывая различные оценки относительной твердости материалов (шкала Мооса, метод Бринелля), а также такие параметры как:

  • Модуль Юнга: учитывает эластичность элемента при растяжении, то есть способность объекта к сопротивлению при упругой деформации.
  • Предел текучести: определяет максимальный предел прочности материала, после которого он начинает проявлять пластичное поведение.
  • Предел прочности при растяжении: предельное механическое напряжение, после которого материал начинает разрушаться.

10. Тантал

У этого металла сразу три достоинства: он прочный, плотный и очень устойчив к коррозии. Кроме того, этот элемент относится к группе тугоплавких металлов, таких как вольфрам. Чтобы расплавить тантал вам придется развести огонь температурой 3 017 °C.

Тантал в основном используется в секторе электроники для производства долговечных, сверхмощных конденсаторов для телефонов, домашних компьютеров, камер и даже для электронных устройств в автомобилях.

9. Бериллий

А вот к этому металлическому красавцу лучше не приближаться без средств защиты. Потому что бериллий высокотоксичен, и обладает канцерогенным и аллергическим действием. Если вдыхать воздух, содержащий пыль или пары бериллия, то возникнет заболевание бериллиоз, поражающее легкие.

Однако бериллий несет не только вред, но и благо. Например, добавьте всего 0,5 % бериллия в сталь и получите пружины, которые будут упругими даже если довести их до температуры красного каления. Они выдерживают миллиарды циклов нагрузки.

Бериллий применяют в аэрокосмической промышленности для создания тепловых экранов и систем наведения, для создания огнеупорных материалов. И даже вакуумная труба Большого Адронного Коллайдера сделана из бериллия.

8. Уран

Это естественное радиоактивное вещество очень широко распространено в земной коре, но сконцентрировано в определенных твердых скальных образованиях.

Один из самых твердых металлов в мире имеет два коммерчески значимых применения — ядерное оружие и ядерные реакторы. Таким образом, конечной продукцией урановой промышленности являются бомбы и радиоактивные отходы.

7. Железо и сталь

Как чистое вещество железо не такое твердое по сравнению с другими участниками рейтинга. Но из-за минимальных затрат на добычу оно часто комбинируется с другими элементами для производства стали.

Сталь — это очень прочный сплав из железа и других элементов, таких как углерод. Это наиболее часто используемый материал в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. И даже если вы не имеете к ним никакого отношения, то все равно используете сталь каждый раз, когда режете продукты ножом (если он, конечно, не керамический).

6. Титан

Титан — это практически синоним прочности. Он обладает впечатляющей удельной прочностью (30-35 км), что почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей.

Будучи тугоплавким металлом, титан обладает высокой устойчивостью к нагреву и истиранию, поэтому является одним из самых популярным сплавов. Например, он может быть легирован железом и углеродом.

Если вам нужна очень твердая и при этом очень легкая конструкция, то лучше чем титан металла не найти. Это делает его выбором номер один для создания различных деталей в авиа- и ракетостроении и судостроении.

5. Рений

Это очень редкий и дорогой металл, который хотя и встречается в природе в чистом виде, обычно идет «довеском»-примесью к молибдениту.

Если бы костюм Железного человека был сделан из рения, он мог бы выдержать температуру в 2000 ° C без потери прочности. О том, что стало бы с самим Железным человеком внутри костюма после такого «фаер-шоу» мы умолчим.

Россия — третья страна в мире по природным запасам рения. Этот металл используется в нефтехимической промышленности, электронике и электротехнике, а также для создания двигателей самолетов и ракет.

4. Хром

По шкале Мооса, которая измеряет устойчивость химических элементов к царапинам, хром находится в пятерке лучших, уступая лишь бору, алмазу и вольфраму.

Хром ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость. С ним легче обращаться, чем с металлами платиновой группы, к тому же он более распространен, поэтому хром является популярным элементом, используемым в сплавах, таких, как нержавеющая сталь.

А еще один из прочнейших металлов на Земле используется при создании диетических добавок. Конечно, вы будете принимать внутрь не чистый хром, а его пищевое соединение с другими веществами (например, пиколинат хрома).

3. Иридий

Как и его «собрат» осмий, иридий относится к металлам платиновой группы, и по внешнему виду напоминает платину. Он очень твердый и тугоплавкий. Чтобы расплавить иридий, вам придется развести костер температурой выше 2000 °C.

Иридий считается одним из самых тяжелых металлов на Земле, а также одним из самых устойчивых к коррозии элементов.

2. Осмий

Этот «крепкий орешек» в мире металлов относится к платиновой группе и обладает высокой плотностью. Фактически это самый плотный природный элемент на Земле (22,61 г/см3). По этой же причине осмий не плавится до 3033 ° C.

Когда он легирован другими металлами платиновой группы (такими как иридий, платина и палладий), он может использоваться во многих различных областях, где необходимы твердость и долговечность. Например, для создания емкостей для хранения ядерных отходов.

1. Вольфрам

Самый прочный металл, который только есть в природе. Этот редкий химический элемент также самый тугоплавкий из металлов (3422 ° C).

Впервые он был обнаружен в форме кислоты (триоксида вольфрама) в 1781 году шведским химиком  Карлом Шееле. Дальнейшие исследования привели двух испанских ученых — Хуана Хосе и Фаусто д’Эльхуяра — к открытию кислоты из минерала вольфрамита, из которого они впоследствии изолировали вольфрам с помощью древесного угля.

Помимо широкого применения в лампах накаливания, способность вольфрама работать в условиях сильной жары делает его одним из наиболее привлекательных элементов для оружейной промышленности. Во время Второй мировой войны этот металл сыграл важную роль в инициировании экономических и политических отношений между европейскими странами.

Вольфрам также используется для изготовления твердых сплавов, а в аэрокосмической промышленности — для изготовления ракетных сопел.

Таблица предела прочности металлов

МеталлОбозначениеПредел прочности, МПа
СвинецPb18
ОловоSn20
КадмийCd62
АлюминийAl80
БериллийBe140
МагнийMg170
МедьCu220
КобальтCo240
ЖелезоFe250
НиобийNb340
НикельNi400
ТитанTi600
Молибден Mo700
ЦирконийZr950
ВольфрамW1200

Сплавы против металлов

Сплавы представляют собой комбинации металлов, и основной причиной их создания является получение более прочного материала. Наиболее важным сплавом является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода.

Чем выше прочность сплава — тем лучше. И обычная сталь тут не является «чемпионом». Особенно перспективными представляются металлургам сплавы на основе ванадиевой стали: несколько компаний выпускают варианты с пределом прочности до 5205 МПа.

А самым прочным и твердым из биосовместимых материалов на данный момент является сплав титана с золотом β-Ti3Au.

Топ 10 самые прочные металлы в мире

Использование металлов в повседневной жизни началось на заре развития человечества, и первым металлом являлась медь, поскольку является доступной в природе и легко поддается обработке. Недаром археологи при раскопках находят различные изделия и домашнюю утварь из этого металла. В процессе эволюции люди постепенно учились соединять различные металлы, получая все более прочные сплавы, пригодные для изготовления орудий труда, а позже и оружия. В наше время продолжаются эксперименты, благодаря которым можно выявить самые прочные металлы в мире.

10. Титан

Открывает наш рейтинг титан – высокопрочный твердый металл, который сразу же привлек к себе внимание. Свойствами титана являются:

  • высокая удельная прочность;
  • стойкость к высоким температурам;
  • низкая плотность;
  • коррозийная стойкость;
  • механическая и химическая стойкость.

Титан применяется в военной промышленности, медицине авиации, кораблестроении, и других сферах производства.

9. Уран

Самый известный элемент, который считается одним из самых прочных металлов в мире, и в нормальных условиях представляет собой слабый радиоактивный металл. В природе находится как в свободном состоянии, так и в кислых осадочных породах. Он достаточно тяжел, широко распространен повсеместно и обладает парамагнитными свойствами, гибкостью, ковкостью, и относительной пластичностью. Уран применяется во многих сферах производства.

8. Вольфрам

Известен как самый тугоплавкий металл из всех существующих, и относится к самым прочным металлам в мире. Представляет собой твердый переходный элемент блестящего серебристо-серого цвета. Обладает высокой прочностью, отличной тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям. Благодаря своим свойствам поддается ковке, и вытягивается в тонкую нить. Известен в качестве вольфрамовой нити накаливания.

7. Рений

Среди представителей данной группы считается переходным металлом высокой плотности серебристо-белого цвета. В природе встречается в чистом виде, однако встречается в молибденовом и медном сырье. Отличается высокой твердостью и плотностью, и имеет отличную тугоплавкость. Обладает повышенной прочностью, которая не теряется при многократных перепадах температур. Рений относится к дорогим металлам и имеет высокую стоимость. Используется в современной технике и электронике.

6. Осмий

Блестящий серебристо-белый металл со слегка голубоватым отливом, относится к платиновой группе и считается одним из самых прочных металлов в мире. Аналогично иридию имеет высокую атомную плотность высокую прочность и твердость. Поскольку осмий относится к платиновым металлам, имеет схожие с иридием свойства: тугоплавкость, твердость, хрупкость, стойкость к механическим воздействиям, а также к влиянию агрессивных сред. Нашел широкое применение в хирургии, электронной микроскопии, химической промышленности, ракетной технике, электронной аппаратуре.

5. Бериллий

Относится к группе металлов, и представляет собой элемент светло-серого цвета, обладающий относительной твердостью и высокой токсичностью. Благодаря своим уникальным свойствам бериллий применяется в самых различных сферах производства:

  • ядерной энергетике;
  • аэрокосмической технике;
  • металлургии;
  • лазерной технике;
  • атомной энергетике.

Из-за высокой твердости бериллий используется при производстве легирующих сплавов, огнеупорных материалов.

4. Хром

Следующим в десятке самых прочных металлов в мире является хром – твердый, высокопрочный металл голубовато-белого цвета, стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе встречается в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства. Хром Используется для создания различных сплавов, которые используются при изготовлении медицинского, а также химического технологического оборудования. В соединении с железом образует сплав феррохром, который используется при изготовлении металлорежущих инструментов.

3. Тантал

Бронзу в рейтинге заслуживает тантал, поскольку является одним из самых прочных металлов в мире. Он представляет собой серебристый металл с высокой твердостью и атомной плотностью. Благодаря образованию на его поверхности оксидной пленки, имеет свинцовый оттенок.

Отличительными свойствами тантала являются высокая прочность, тугоплавкость, стойкость к коррозии, воздействию агрессивных сред. Металл является достаточно пластичным металлом и легко поддается механической обработке. Сегодня тантал успешно используется:

  • в химической промышленности;
  • при сооружении ядерных реакторов;
  • в металлургическом производстве;
  • при создании жаропрочных сплавов.

2. Рутений

Вторую строчку рейтинга самых прочных металлов в мире занимает рутений – серебристый металл, принадлежащий к платиновой группе. Его особенностью является наличие в составе мышечной ткани живых организмов. Ценными свойствами рутения являются высокая прочность, твердость, тугоплавкость, химическая стойкость, способность образовывать комплексные соединения. Рутений считается катализатором многих химических реакций, выступает в роли материала для изготовления электродов, контактов, острых наконечников.

1. Иридий

Рейтинг самых прочных металлов в мире возглавляет именно иридий – серебристо-белый, твердый и тугоплавкий металл, который относится к платиновой группе. В природе высокопрочный элемент встречается крайне редко, и часто входит в соединение с осмием. Из-за своей природной твердости он плохо поддается механической обработке и обладает высокой стойкостью к воздействию химический веществ. Иридий с большим трудом реагирует на воздействие галогенов и перекиси натрия.

Этот металл играет важную роль в повседневной жизни. Его добавляют к титану, хрому и вольфраму для улучшения стойкости к кислым средам, применяют при изготовлении канцелярских принадлежностей, используют в ювелирном деле для создания ювелирных изделий. Стоимость иридия остается высокой из-за ограниченного присутствия в природе.

Самый твердый и прочный металл. Самый твердый металл в мире. Кто за них

Время прочтения: 5 мин.

Металлы сопровождают человечество почти всю его сознательную жизнь. Началось это, конечно же, с меди, так как это самый податливый к обработке материал и доступный в природе.

Эволюция помогла людям значительно развиться в техническом плане и со временем они начали изобретать сплавы, которые становились все прочнее и прочнее. В наше же время эксперименты продолжаются, и каждый год появляются новые прочные сплавы. Рассмотрим же наилучшие из них.

Титан

Титан является высокопрочным материалом, который пользуется широким спросом во многих отраслях. Наиболее распространенной областью применения является авиация. Всему виной удачное сочетание малой массы и высокой прочности. Также свойствами титана является большая удельная прочность, стойкость к физическим воздействиям, температурам и коррозии.

Уран

Один из наиболее прочных элементов. В природных условиях он является слабым радиоактивным металлом. Он может встречаться в свободном состоянии, весьма тяжелый и широко распространяется повсеместно благодаря своим парамагнитным свойствам. Уран гибок, имеет высокую податливость ковке и относительную пластичность.

Вольфрам

Наиболее тугоплавкий металл из ныне известных. Имеет серебристо-серый цвет является так называемым переходным элементом. Свойства вольфрама позволяют ему сопротивляться химическим воздействиям и поддаваться ковке. Наиболее известная область применения – используется в лампах накаливания.

Рений

Металл серебристо-белого цвета. В природе можно встретить в чистом виде, однако существует и молибденовое сырье, в котором он тоже встречается. Отличительной чертой рения тугоплавкость. Он относится к дорогим металлам, поэтому стоимость его тоже зашкаливает. Главная область применения – электроника.

Осмий

Осмий – это металл серебристо-белого цвета, который имеет небольшой голубой отлив. Относится он к платиновой группе и имеет необычайно большое сходство с иридием в таких свойствах как тугоплавкость, твердость и хрупкость.

Бериллий

Этот металл представляет собой элемент имеющий светло-серый оттенок и высокую токсичность. Имея такие необычные свойства материал нашел широкое применение в сфере ядерной энергетики и лазерной техники. Высокая прочность бериллия позволяет использовать его при изготовлении легирующих сплавов.

Хром

Голубовато-белый оттенок выделяет хром из общего перечня. Он стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе можно встретить в чистом виде. Хром часто используется для создания различных сплавов, которые в дальнейшем находят применение в области медицины и химического оборудования.

Стоит отметить феррохром – это сплав хрома и железа. Он используется в изготовлении инструментов для резки металлов.

Тантал

Это – серебристый металл, имеющий высокую твердость и плотность. Свинцовый оттенок на металле образуется из-за возникновения на поверхности оксидной пленки. Металл хорошо поддается обработке.

На сегодняшний день тантал успешно применяется в сооружении ядерных реакторов и металлургическом производстве.

Рутений

Серебристый металл, который принадлежит к платиновой группе. Он отличается необычным составом: в него входит мышечная ткань живых организмов. Еще одним отличительным фактом есть то, что рутений используется как катализатор для многих химических реакций.

Иридий

В нашем рейтинге этот металл занимает первую строчку. Он имеет серебристо-белый цвет. Иридий также относится к платиновой группе и имеет наибольшую твердость из вышеперечисленных металлов. В современном мире он применяется очень часто. В основном он добавляется к другим металлам для улучшения их сопротивляемости кислым средам. Сам по себе металл очень дорогой, так как очень плохо распространен в природе.

Читайте также:

С детских лет мы знаем, что самый прочный металл — это сталь. Все железное у нас ассоциируется ней.

Железный человек, железная леди, стальной характер. Произнося эти фразы, мы подразумеваем невероятную прочность, силу, твердость.

Продолжительное время в производстве и вооружении основным материалом была сталь. Но сталь — не металл. Если точнее, то не совсем чистый металл. Это с углеродом, в котором присутствуют и другие металлические добавки. Применяя добавки, т.е. изменяют ее свойства. После этого она подвергается обработке. Сталеварение — это целая наука.

Самый прочный металл получается при введении в сталь соответствующих лигатур. Это может быть хром, который придает и жаростойкость, никель, делающий сталь твердой и эластичной и т.д.

По некоторым позициям сталь начал вытеснять алюминий. Время шло, росли скорости. Не выдерживал и алюминий. Пришлось обратиться к титану.

Да-да, ведь титан — самый прочный металл. Для придания стали высоких прочностных характеристик в нее начали добавлять титан.

Его открыли в XVIII веке. Из-за хрупкости его применить было невозможно. Со временем, получив чистый титан, инженеры и конструкторы заинтересовались его высокой удельной прочностью, малой плотностью, стойкостью к коррозии и высоким температурам. Его физическая крепость превосходит прочность железа в несколько раз.

Инженеры стали добавлять титан в сталь. Получился самый прочный металл, который нашел применение в среде сверхвысоких температур. На то время их не выдерживал ни один другой сплав.

Если представить самолет, который летит в три раза быстрее, чем можно представить, как разогревается обшивочный металл. Листовой металл обшивки самолета в таких условиях разогревается до +3000С.

Сегодня титан применяют неограниченно во всех сферах производства. Это медицина, авиастроение, производство кораблей.

Со всей очевидностью можно сказать, что в скором будущем титану придется подвинуться.

Учеными из США, в лабораториях Техасского университета в городе Остин, открыт самого тонкого и самого прочного материала на Земле. Назвали его — графен.

Вообразите себе пластину, толщина которой равна толщине одного атома. Но такая пластина прочнее алмаза и в сто раз лучше пропускает электрический ток, чем компьютерные чипы из кремния.

Графен — материал с поражающими свойствами. Он скоро покинет лаборатории и по праву займет свое место среди самых прочных материалов Вселенной.

Даже невозможно себе представить, что нескольких граммов графена будет достаточно, чтобы покрыть поле для игры в футбол. Вот это металл. Трубы из такого материала можно будет укладывать вручную без применения подъемно-транспортных механизмов.

Графен, как и алмаз — это чистейший углерод. Его гибкость поражает. Такой материал легко сгибается, прекрасно складывается и отлично сворачивается в рулон.

К нему уже начали присматриваться производители сенсорных экранов, солнечных батарей, сотовых телефонов, и, наконец, суперскоростных компьютерных чипов.

В мире есть много одинаковых по показателям твёрдости металлов, но не все они широко используются в промышленности. Причин тому может быть несколько: редкость и потому дороговизна или же радиоактивность, которая препятствует использованию в человеческих нуждах. Среди самых твёрдых металлов можно выделить 6 лидеров, покоривших мир своими особенностями.

Твёрдость металлов принято измерять по шкале Мооса. В основе метода измерения твёрдости – оценка устойчивости к царапинам другими металлами. Таким образом, было определено, что наивысшей твёрдостью обладают уран и вольфрам. Однако есть металлы, которые больше используются в разных сферах жизни, хоть их твердость и не наивысшая по шкале Мооса. Поэтому, раскрывая тему о самых твёрдых металлах, неправильно будет не упомянуть об известном титане, хроме, осмии и иридии.

На вопрос, какой самый твёрдый металл, любой человек, изучающий химию и физику в школе, ответит: «Титан». Конечно, существуют сплавы и даже самородки в чистом виде, которые превосходят его по прочности. Но среди используемых в быту и производстве титану нет равных.

Чистый титан впервые был получен в 1925 году и тогда же был объявлен самым твёрдым металлом на Земле. Его сразу стали активно использовать в абсолютно разных сферах производства – от деталей ракет и воздушного транспорта до зубных имплантатов. Заслугой такой популярности металла стали несколько его главных свойств: высокая механическая прочность, стойкость к коррозиям и высоким температурам и низкая плотность. По шкале твёрдости металлов Мооса титан обладает степенью 4.5, что не является самым высоким показателем. Однако его популярность и задействованность в различных отраслях делает его первым по твёрдости среди часто используемых.

Титан самый твёрдый среди часто используемых в производстве металлов

Детальнее про применение титана в промышленности. Данный метал имеет широкий спектр использования:

  • Авиационная промышленность – детали планерной части самолётов, газовые турбины, обшивки, силовые элементы, детали шасси, заклёпки и т.д;
  • Космическая техника – обшивки, детали;
  • Кораблестроение – обшивка судов, детали насосов и трубопроводов, навигационные приборы, турбинные двигатели, паровые котлы;
  • Машиностроение – конденсаторы турбин, трубы, износостойкие элементы;
  • Нефтегазовая промышленность – трубы для бурения, насосы, сосуды высокого давления;
  • Автостроение – в механизмах клапанов и выхлопных систем, передаточных валов, болтов, пружин;
  • Строительство – наружная и внутренняя обшивка зданий, кровельные материалы, лёгкие крепежные приспособления и даже памятники;
  • Медицина – хирургические инструменты, протезы, имплантаты, корпусы для кардиологических приборов;
  • Спорт – спортивный инвентарь, туристические принадлежности, детали для велосипедов.
  • Товары народного потребления – ювелирные украшения, декоративные изделия, садовой инвентарь, наручные часы, кухонная утварь, корпуса электроники и даже колокола, а также добавляют в состав красок, белил, пластика и бумаги.

Можно увидеть, что титан востребован в абсолютно разных сферах промышленности за счет его физико-химических свойств. Пусть он и не самый твёрдый металл в мире по шкале Мооса, изделия из него куда прочнее и легче стали, меньше изнашиваются и более стойкие к раздражителям.


Титан считается самым твердым среди активно потребляемых металлов

Самым твёрдым в своем натуральном виде считается металл голубовато-белого цвета – хром. Он был открыт еще в конце 18 века и с тех пор широко используется в производстве. По шкале Мооса твёрдость хрома составляет 5. И не зря – им можно резать стекло, а при соединении с железом он способен резать даже металл. Также хром активно применяется в металлургии – его добавляют в сталь, чтобы улучшить ее физические свойства. Спектр использования хрома весьма разнообразен. Из него изготавливают стволы огнестрельного оружия, медицинское и химическое технологическое оборудование, бытовые принадлежности – кухонная утварь, металлические части мебели и даже корпусы подводных лодок.


Наивысшая твёрдость в чистом виде — хром

Хром используют в различных сферах, например, для производства нержавеющей стали, или для покрытия поверхностей – хромирования (техника, автомобили, детали, посуда). Часто этот метал используют при изготовлении стволов огнестрельного оружия. Также нередко этот металл можно встретить при производстве красителей и пигментов. Удивительным может показаться еще одна сфера его использования – это производство диетических добавок, а в создании технологического оборудования для химических и медицинских лабораторий без хрома никак нельзя обойтись.

Осмий и иридий – представители металлов платиновой группы, имеют почти одинаковую плотность. В своем чистом виде в природе встречаются невероятно редко, а чаще всего – в сплаве друг с другом. Иридий по природе своей обладает высокой твердостью, из-за чего плохо поддается металлообработке, как механической, так и химической.


Осмий и иридий обладают наивысшей плотностью

Активно применять иридий в промышленности стали сравнительно недавно. Раньше его использовали с осторожностью, поскольку его физико-химические характеристики были изучены не до конца. Теперь иридий используют даже в изготовлении ювелирных изделий (в качестве инкрустаций или в сплаве с платиной), хирургических инструментов и деталей для сердечных стимуляторов. В медицине металл просто незаменим: его биопрепараты могут помочь побороть онкологию, а облучение его радиоактивным изотопом может остановить процесс роста раковых клеток.

Две трети добываемого в мире иридия уходит в химическую промышленность, а остальное распределяется между другими отраслями производства – напыления в металлургической индустрии, товарах народного использования (элементы перьевых ручек, ювелирные изделия), медицине при производстве электродов, элементов кардиостимуляторов и хирургических инструментов, а также для улучшения физико-химических и механических свойств металлов.


Твёрдость иридия по шкале Мосса – 5

Осмий – серебристо-белый металл с голубоватым отливом. Он был открыт позже иридия на год, а сейчас его нередко находят в железных метеоритах. Помимо высокой твёрдости, осмий отличается своей дороговизной – 1 грамм чистого металла оценивается в 10 тысяч долларов. Еще одной его особенностью считается его вес – 1 литр расплавленного осмия равен 10 литрам воды. Правда, ученые еще не нашли применения этому свойству.

Из-за редкости и высокой стоимости осмий задействуется только там, где никакой другой металл не может быть использован. Широкого применения ему так и не нашли, да и нет смысла в поисках, пока поставки металла не станут регулярными. Сейчас осмий используется для изготовления инструментов, требующих высокой точности. Изделия из него почти не изнашиваются и обладают значительной прочностью.


Показатель твёрдости осмия достигает 5.5

Один из наиболее знаменитых элементов, который является одним из самых твёрдых металлов в мире, – уран. Это металл светло-серого цвета, обладающий слабой радиоактивностью. Уран считается одним из самых тяжелых металлов – его удельный вес в 19 раз превышает вес воды. Он также обладает относительной пластичностью, ковкостью и гибкостью, парамагнитными свойствами. По шкале Мосса твёрдость металла составляет 6, что считается очень высоким показателем.

Раньше уран почти не использовался, а встречался только как рудный отход при добыче других металлов – радия и ванадия. На сегодняшний день уран добывается в месторождениях, основными источниками являются Скалистые горы США, Республика Конго, Канада и Южно-Африканский Союз.

Несмотря на радиоактивность, уран активно потребляется человечеством. Наиболее востребован в атомной энергетике – его используют как топливо для ядерных реакторов. Также уран применяется в химической промышленности и в геологии – для определения возраста горных пород.

Не пропустила невероятные показатели удельного веса и военная инженерия. Уран регулярно используется для создания сердечников бронебойных снарядов, которые, за счет высокой прочности, отлично справляются с поставленной задачей.


Уран является самым твёрдым металлом, но он радиоактивный

Увенчивает наш список самых твёрдых металлов на Земле блестящий серебристо-серый вольфрам. По шкале Мооса твердость вольфрама равна 6, как и у урана, но, в отличие от последнего, он не является радиоактивным. Природная твёрдость, однако, не лишает его гибкости, потому вольфрам идеально подходит для ковки разных металлических изделий, а его устойчивость к высоким температурам позволяет применять его в осветительных приборах и электронике. Потребление вольфрама не достигает больших оборотов, и главной тому причиной является его ограниченное количество в месторождениях.

Благодаря высоким показателям плотности вольфрам широко используется в оружестроении для производства тяжеловесов и артиллерийских снарядов. Вообще вольфрам активно используется в военной инженерии – пули, противовесы, баллистические ракеты. Следующим по популярности использования этого метала является авиация. Из него изготавливают двигатели, детали электровакуумных приборов. В строительстве используют режущие инструменты из вольфрама. Также он является незаменимым элементом при производстве лаков и светоустойчивых красок, огнестойких и водонепроницаемых тканей.


Вольфрам считается наиболее тугоплавким и прочным

Изучив свойства и сферы потребления каждого металла, сложно однозначно сказать, какой же самый твердый металл в мире, если брать во внимание не только показатели шкалы Мооса. Каждый из представителей имеет ряд преимуществ. Например, титан, не обладающий сверхвысокой твердостью, прочно занял первое место среди самых используемых металлов. А вот уран, твердость которого достигает наивысшей отметки среди металлов, не так популярен из-за слабой радиоактивности. А вольфрам, который не излучает радиации и имеет наивысшую прочность и очень хорошие показатели податливости, не может быть активно использован из-за ограниченных ресурсов.

Стекло из металла

Специалистами калифорнийского института технологий получен уникальный по своим свойствам материал — это самый прочный сплав на сегодняшний день — «металлическое стекло». Уникальность нового сплава в том, что металлическое стекло сделано из металла, но имеет внутреннюю структуру стекла. Сегодня ученые выясняют, что именно придает сплаву такие необычные свойства и каким образом их можно будет внедрить в сплавы из менее дорогостоящих материалов.

Аморфная структура стекла, в отличие от кристаллической структуры металла, не защищена от распространения трещин, чем и объясняется хрупкость стекла. Этим же недостатком обладают и металлические стекла, которые также достаточно легко разрушаются, образуя сдвиговые полосы, перерастающие в трещины.

Свойства сплава

Специалистами калифорнийского института было замечено, что появление большого числа сдвиговых полос дает высокое противодействие развитию трещин, благодаря чему достигается обратный эффект: материал изгибается, не разрушаясь. Именно такой материал, энергия выработки сдвиговых полос которого намного меньше энергии, требующейся для превращения их в трещины, они и создали. «Смешивая пять элементов, мы добивались того, что при охлаждении материал «не знает», какую структуру принять, и выбирает аморфную», — пояснил участник исследования Р. Ритчи.

Металлическое стекло

Самый прочный сплав — металлическое стекло — состоит из благородного палладия, кремния, фосфора, германия с небольшим добавлением серебра (формула: Pd79Ag3,5P6Si9,5Ge2).

Новый сплав показал себя в тестах как сочетание взаимоисключающих свойств — силы и выносливости на уровне, ранее не замеченной в каком-либо другом материале. В результате, новое металлическое стекло сочетает твёрдость, свойственную стёклам, с сопротивлением развитию трещин, характерным для металлов. Причем, уровень жесткости и прочности находится в пределах досягаемости.

Использование материала

Для конструкционного металла проведенное исследование значительно отодвинуло грани переносимости нагрузок. Но, по прогнозам ученых, широкое применение самый прочный сплав, ввиду редкости и дороговизны основного его компонента – палладия, может и не найти. Тем не менее, разработчики сообщили о возможном использовании данного материала в медицинских имплантатах (например, для внутричелюстных протезов), а также в качестве деталей в автомобильной или аэрокосмической отрасли.

К металлам относят вещества, которые обладают специфическими, характерными для них свойствами. Учитывают при этом высокую пластичность и ковкость, а также электропроводность и еще целый ряд параметров. Какой из нихсамый прочный металл , можно узнать из приведенных ниже данных.

О металлах в природе

В русский язык слово «металл» пришло из немецкого. С XVI века оно встречается в книгах, правда, достаточно редко. В дальнейшем, в эпоху Петра I, его стали употреблять более часто, причем, тогда слово имело обобщающее значение «руда, минерал, металл». И только в период деятельности М.В. Ломоносова эти понятия были разграничены.

В природе металлы встречаются в чистом виде достаточно редко. В основном, они входят в состав различных руд, а также образуют всевозможные соединения, такие как сульфиды, оксиды, карбонаты и другие. Для того чтобы получить чистые металлы, а это очень важно для их применения в дальнейшем, нужно их выделить, а затем очистить. При необходимости, металлы легируют — добавляют специальные примеси, с целью изменения их свойств. В настоящее время есть разделение на руды черных металлов, которые включают в свой состав железо, и цветных. К драгоценным или благородным металлам относят золото, платину и серебро.

Металлы есть даже в организме человека. Кальций, натрий, магний, медь, железо — вот перечень этих веществ, которые содержатся в наибольшем количестве.

В зависимости от дальнейшего применения, металлы подразделяют на группы:

  1. Конструкционные материалы. Используют как сами металлы, так и их значительно улучшенные по свойствам сплавы. В данном случае ценят прочность, непроницаемость для жидкостей и газов, однородность.
  2. Материалы для инструментов, чаще всего имеется в виду рабочая часть. Для этого подходят инструментальные стали и твердые сплавы.
  3. Электротехнические материалы. Такие металлы используют как хорошие проводники электричества. Самые распространенные из них — это медь и алюминий. А также применяют как материалы, имеющие высокое сопротивление, — нихром и другие.

Самые прочные из металлов

Прочностью металлов называют их способность оказывать сопротивление разрушению под действием внутренних напряжений, которые могут возникать при влиянии на эти материалы внешних сил. Также это свойство конструкции сохранять свои характеристики в течение определенного времени.

Многие сплавы достаточно крепкие и стойкие не только к физическим, но и химическим воздействиям, к чистым металлам они не относятся. Есть металлы, которые можно назвать самыми прочными. Титан, который плавится при температуре свыше 1 941 K (1660±20 °C), уран, относящийся к радиоактивным металлам, тугоплавкий вольфрам, закипающий при температуре не менее 5 828 K (5555 °C). А также другие, обладающие уникальными свойствами и необходимые в процессе изготовления деталей, инструментов и предметов по самым современным технологиям. В пятерку самых прочных из них входят металлы, свойства которых уже известны, их широко применяют в различных отраслях народного хозяйства и используют в научных опытах и разработках.

Встречается в молибденовых рудах и медном сырье. Имеет высокую твердость и плотность. Очень тугоплавкий. Его прочность не может быть уменьшена даже под воздействием критических перепадов температур. Широко используется во многих электронных приборах и технических средствах.

Металл, относящийся к редкоземельным, имеющий серебристо-серый оттенок и блестящие, кристаллические образования на сломах. Интересно, что кристаллы бериллия на вкус несколько сладковатые, из-за этого его первоначально называли «глюциний», что значит «сладкий». Благодаря этому металлу появилась новая технология, которую используют в синтезе искусственных камней — изумрудов, аквамаринов, для нужд ювелирной промышленности. Бериллий был открыт при изучении свойств берилла — полудрагоценного камня. В 1828 г. немецким ученым Ф. Вёллером был получен металлический бериллий. Он не взаимодействует с рентгеновским излучением, следовательно, его активно используют для создания специальных приборов. Кроме того, сплавы бериллия применяются в изготовлении нейтронных отражателей и замедлителей для установки в ядерном реакторе. Его огнеупорные и антикоррозионные свойства, высокая теплопроводность делают его незаменимым элементом для создания сплавов, используемых в самолетостроении и аэрокосмической промышленности.

Этот металл был открыт на территории среднего Урала. О нем написал М.В. Ломоносов в своей работе «Первые основания металлургии» в 1763 году. Является весьма распространенным, его самые известные и обширные месторождения расположены в ЮАР, Казахстане и России (Урал). Содержание этого металла в рудах сильно колеблется. Его цвет светло-голубой, с отливом. В чистом виде очень твердый и достаточно хорошо обрабатывается. Он служит важным компонентом для создания легированных сталей, особенно нержавеющих, применяется в гальванике и авиакосмической промышленности. Его сплав с железом, феррохром необходим для производства металлорежущих инструментов.

Этот металл относится к ценным, так как его свойства лишь ненамного ниже, чем у благородных металлов. Он обладает сильной устойчивостью к различным кислотам, не подвержен коррозии. Тантал применяется в различных конструкциях и соединениях, для изготовления изделий сложной формы и как основа для производства уксусной и фосфорной кислот. Металл используют в медицине, так как его можно совместить с тканями человека. В жаропрочном сплаве тантала и вольфрама нуждается ракетная отрасль, ведь он может выдержать температуру в 2 500 °C. Конденсаторы из тантала устанавливают на радарные аппараты, применяют в электронных системах как передатчики.

Одним из самых прочных металлов в мире считается иридий. Металл серебристого цвета, очень твердый. Его относят к металлам платиновой группы. Он трудно поддается обработке и, к тому же, тугоплавкий. Иридий практически не вступает во взаимодействие с едкими веществами. Применяют его во многих отраслях. В том числе и в ювелирном деле, медицинской и химической промышленностях. Значительно улучшает стойкость вольфрамовых, хромовых и титановых соединений по отношению к кислым средам. Чистый иридий не является токсичным материалом, но его отдельные соединения могут быть .

Несмотря на то, что многие металлы обладают достойными характеристиками, точно указать, какой именно самый прочный металл в мире, достаточно сложно. Для этого изучают все их параметры, в соответствии с различными аналитическими системами. Но в настоящее время все ученые утверждают, что первое место по прочности уверенно занимает иридий.

Гальваническое покрытие металла, нанесение гальванических покрытий в Москве

Гальваническое покрытие – это электрохимический метод обработки материалов, который заключается в нанесении на металлическое изделие тонкой поверхностной пленки из другого металла.

Как производится

нанесение гальванических покрытий?

Процесс происходит в специально предназначенных для него гальванических ваннах. Ванна наполняется раствором электролита. В нее помещается обрабатываемое изделие или деталь, а также тот металл, из которого нужно сделать покрытие. Под воздействием электрического тока металл, который послужит покрытием, распадается на ионы и переносится токопроводящим раствором на поверхность обрабатываемого изделия, оседая тонким слоем на его поверхности.

Технология включает три этапа:

— на первом обрабатываемую поверхность подготавливают — очищают ее от загрязнений, проводят обезжиривание, промывают и обрабатывают препятствующими окислению веществами;

— затем деталь погружают в ванну, в которой и наностится гальваническое покрытие металла;

— после завершения электрохимической обработки сцепление покрытия с поверхностью детали тестируют и подтверждают качество работы.

В чем выгода использования

гальванического покрытия деталей?
Создание гальванических покрытий предоставляет сразу несколько серьезных преимуществ:

— стойкий и длительный антикоррозийный эффект;

— возрастание устойчивости поверхностей к трению, износу и ударным нагрузкам;

— изменение электропроводимости – в зависимости от покрытия она может как возрасти, так и снизиться;

— увеличивается способность выдерживать высокие температуры;

— растет защищенность от воздействия агрессивных сред;

— заказчик получает отличный эстетический эффект.

Благодаря таким возможностям, гальваника деталей применяется в таких сферах, как:

— самолетостроение;

— строительное производство;

— машиностроение;

— радиотехника и электроника;

— оптика;

— дизайн.

Какие

гальванические покрытия для вас сделает компания «Оптима»?
В нашем распоряжении – самое современное оборудование для гальваники, поэтому мы предоставим заказчику все актуальные варианты покрытий:

— покрытие цинком (цинкование) – придает изделиям блеск и предотвращает образование ржавчины;

— покрытие никелем (никелирование) делает металлическую деталь устойчивой к внешним воздействиям;

— покрытие медью (омеднение), которое мы делаем по предварительному заказу, формирует для деталей прочную защитную пленку;

— покрытие золотом или серебром (золочение и серебрение), которое осуществляется по особому заказу достаточного объема, обеспечит сочетание предельно дорогого внешнего вида и надежной защиты от коррозии;

— покрытие хромом (хромирование) качественно повышает эстетику изделий, при этом делая их более прочными и увеличивая защиту от агрессивных внешних сред;

— покрытие латунью (латунирование) придает изделиям стильный декоративный вид;

— травление снимает с изделия поверхностный слой, что позволяет убрать окислы и ржавчину и обнаружить внутренние дефекты. Процедура становится отличной подготовкой к нанесению финишного покрытия;

— гальваника алюминия создает гальваническое покрытие на этом непростом в обработке материале и решает сложности, связанные с его поверхностной оксидной пленкой.

Специалисты компании «Оптима» проводят все нужные операции, грамотно подбирая режим электролитического процесса под условия заказа.

Три веских причины поручить выполнение заказа компании «Оптима»
Выбор предложений по
нанесению покрытий сегодня достаточно обширный – но, оценив их все, вы все равно вернетесь к нам. И это не случайно, потому что:

— в нашем распоряжении современное гальваническое оборудование и прекрасно обученные опытные специалисты – и качество нашей работы всегда на высоте;

— мы располагаем достаточным количеством гальванических ванн – поэтому при идеальном качестве изделий мы способны выполнить еще и большие объемы работ;

— мы предлагаем по-настоящему низкие цены на наши услуги.

Выбор очевиден, верно?

Профнастил Н-114 ― наиболее прочный в линейке «Металл Профиль»

Профилированный лист Н-114 ― самый прочный и жёсткий в ассортименте «Металл Профиль». Буква «Н» сообщает, что перед нами несущий профнастил ― такой материал выдерживает серьёзные нагрузки в горизонтальной и вертикальной плоскости. Цифра «114» означает высоту профиля ― 114 мм, наибольшую в линейке «Металл Профиль».

Расскажем об этом материале подробнее:

  • Из чего производят профнастил Н-114?
  • Какие подвиды есть у профнастила Н-114, какими характеристиками они обладают?
  • В каких случаях профилированный лист типа «Н» высотой 114 мм ― оптимальный вариант?
  • Какие у него преимущества?

Из чего изготавливают профлист Н-114?

Профнастил Н-114 выпускается в двух вариантах: оцинкованный и с полимерным покрытием.

Первый изготовлен из оцинкованной стали. Второй можно схематично представить как «пирог» из нескольких слоёв. Обратите внимание: защитные слои покрывают сталь с обеих сторон, обеспечивая защиту от коррозии и эстетичный внешний вид материала.

Каждый слой выполняет свою функцию.

  • Стальная основа защищает профлист от механических воздействий (толщина стали влияет на прочность изделия и на цену. Чем толще профнастил Н-114 ― тем он жёстче и дороже).
  • Цинк, который покрывает сталь с обеих сторон, обеспечивает эффективную защиту от ржавчины.
  • Пассивирующий слой представляет собой оксидную плёнку ― это дополнительный антикоррозийный барьер.
  • Грунт соединяет цинковый слой с финишным (полимерным).
  • Полимерное покрытие (защитное либо защитно-декоративное). Для внутренней стороны профлиста используют стандартное защитное покрытие светло-серого цвета, для лицевой ― защитно-декоративное, вид и цвет которого выбирает заказчик. Например, внешняя сторона может быть покрыта Полиэстером. Он отличается широким выбором оттенков и доступной ценой, это один из самых востребованных вариантов в компании «Металл Профиль». Но, по желанию заказчика, профнастил можно изготовить в любом другом покрытии.

Профнастил Н-114: технические характеристики

Этот вид профлиста выпускается в двух версиях: с полезной шириной 600 и 750 мм. Расскажем о каждом варианте подробнее.

Профлист Н-114х600

Профилированный лист Н-114х600 производят на заводе «Металл Профиль» в Верхней Пышме. Он доступен к заказу только в Свердловской, Курганской, Оренбургской, Тюменской, Челябинской областях, Пермском крае, Республике Башкортостан, Республике Удмуртия, Ямало-Ненецком автономном округе, Ханты-Мансийском автономном округе.

  • Высота профиля ― 114 мм.
  • Полная ширина листа ― 646 мм (мы подразумеваем габаритную ширину).
  • Полезная ширина ― 600 мм. Зная этот параметр и размеры объекта строительства, вы сможете рассчитать расход профлиста Н-114.
  • Толщина стальной основы ― 0,7–1 мм. Такая толщина характерна для несущего профлиста, который должен выдерживать существенные нагрузки.

Так выглядит профнастил Н-114х600 в разрезе:

На рисунке буквами «А» и «В» обозначены лицевые стороны. У стороны А гофры с узкими гребнями (60 мм) и широкими подошвами (104 мм). У стороны В наоборот ― верхняя часть волн широкая (104 мм), а нижняя ― узкая (60 мм).

Гребни, подошвы и боковые стороны гофр усилены рёбрами жёсткости ― по 1 ребру на каждой стороне трапеции.

Профилированный лист Н-114х750

Этот вид профлиста Н-114 производят на заводе в Балакирево, он доступен к заказу в любом регионе.

Профнастил Н-114х750 отличается от Н-114х600 габаритами листа, размерами гофр и дополнительными рёбрами жёсткости. Рассмотрим его характеристики.

  • Высота профиля ― 114 мм.
  • Габаритная ширина листа ― 807 мм.
  • Рабочая ширина ― 750 мм.
  • Толщина стальной основы такая же, как у Н-114х600 — 0,7–1 мм.

Так выглядит профнастил Н-114х750 в разрезе:

По сравнению с Н-114х600, у профнастила Н-114х750 гофры более широкие. Также они усилены дополнительным ребром жёсткости ― на рисунке видно, что на гребне трапеций расположены 2 ребра жёсткости, а не 1.

Если вы выберете в качестве лицевой сторону А, то верхняя часть трапеций будет узкой (80 мм), а нижняя ― широкой (126 мм). У стороны В гофры отличаются узкой подошвой (80 мм) и широкими гребнями (126 мм).

Боковые стороны гофр также усилены рёбрами жёсткости.

Внимание: несмотря на конструктивные различия, у Н-114х600 и Н-114х750 одинаковая сфера применения.

Профнастил Н-114: область применения

Характеристики профнастила Н-114х750 и Н-114х600 определяют его сферу эксплуатации. Рельефный жёсткий профлист не используют для облицовки заборов или обшивки фасада ― на них не приходятся внушительные нагрузки, на которые рассчитан Н-114.

Из профлиста Н-114 монтируют крупные крыши с большими пролётами ― например, на ангарах, заводах, складах, стадионах. Для кровель используют лицевую сторону А (с узкими гребнями и широкими подошвами гофр). Н-114 можно монтировать на редкую обрешётку ― пролёты могут достигать 6 м. Это самонесущий профлист, он самостоятельно «держит» свой вес и отлично переносит снеговую нагрузку. Высокую несущую способность обеспечивают высокий профиль и дополнительные рёбра жёсткости.

Профлист Н-114 часто используют в качестве несъёмной опалубки. Материал выступает в качестве основы, которую заливают бетоном. После заливки профнастил не вынимают, поэтому опалубку и называют несъёмной.

Внимание: в процессе заливки профлист не должен деформироваться. Именно поэтому для несъёмной опалубки выбирают только прочный несущий материал, способный выдержать вес бетона.

Такую технологию используют при монтаже плит межэтажных перекрытий. Для этого профнастил для перекрытий Н-114 заливают бетонным раствором. В результате получается железобетонная плита, которая способна выдерживать статические и динамические нагрузки и равномерно распределять их на фундамент и каркас.

Для несъёмной опалубки обычно используют оцинкованный профлист Н-114 без полимерного покрытия.  Во-первых, профнастил скрыт под слоем бетона, декоративное покрытие незаметно. Во-вторых, материал практически не контактирует со внешней средой, а значит, коррозия исключена, оцинковки достаточно и дополнительная защита от ржавчины не требуется. В-третьих, оцинкованный профлист дешевле, в данном случае переплата за полимерный слой будет лишней.

Также профнастил Н-114 применяют для монтажа несущих конструкций и каркасных строений.

Преимущества Н-114

  • Устойчивость к серьёзным нагрузкам. Высота профиля 114 мм, гофры с дополнительными рёбрами жёсткости, стальная основа толщиной 0,7-1 мм ― всё это обеспечивает высокую несущую способность профлиста Н-114. Пожалуй, самую высокую в линейке «Металл Профиль».
    Ниже представлена таблица расчёта х750 на 1 м2 для однопролётной крыши.
    Расчетная нагрузка q, кгс/м2

    Тип профиля

    Однопролетная схема

    Толщина, мм

    Расчетная длина L, см

    300

    320

    340

    360

    380

    400

    420

    440

    460

    480

    600

    Н-114-750

    0,7

    636

    559

    495

    442

    396

    358

    324

    296

    271

    248

    0,8

    871

    816

    768

    711

    638

    576

    522

    466

    408

    359

    193

    0,9

    1113

    1009

    894

    797

    716

    646

    586

    523

    458

    403

    218

    1

    1276

    1121

    ​993

    886

    795

    718

    651

    ​581

    508

    448

    244

    Чтобы понять, какую нагрузку выдержит профлист Н-114, выберите толщину стали ― 0,7, 0,8, 0,9 или 1 мм ― и расчётную длину. Расчётная длина L ― это расстояние между стропилами, т. е. шаг стропил.
    Например, 1 м2 профлиста Н-114х750 толщиной 0,8 мм при шаге стропил 4,6 м выдержит нагрузку 408 кг.
  • Высокое качество. «Металл Профиль» сотрудничает только с надёжными поставщиками и предоставляет гарантию на все изделия. Специалисты компании работают на современном оборудовании и контролируют каждый этап производства.
  • Коррозийная стойкость. Антикоррозийный «пирог» из нескольких слоёв обеспечивает всестороннюю защиту от внешних воздействий.
  • Огнеупорность. Любые конструкции из профлиста Н-114 ― перекрытия, кровли, стены и др. ― пожаробезопасны, т. к. профнастил изготовлен из негорючего материала.
  • Экономичность. Профлист Н-114 напрямую от производителя (компании «Металл Профиль») ― гарантия доступной цены.
  • Экологическая безопасность. Стальная основа и полимерное покрытие не выделяют вредных соединений и абсолютно безвредны для здоровья человека.
  • Легкий монтаж. Для монтажа профнастила н114 не потребуются особые навыки и опыт строительных работ.
  • Простая эксплуатация. Вам не придётся постоянно подкрашивать профнастил, покрывать его защитными составами.
  • УФ-стойкость. Кровля из профнастила Н-114 с полимерным покрытием устойчива к выцветанию.
  • Неприхотливость. Профлист Н-114 можно использовать в любых климатических условиях. Он не боится мороза, жары, перепадов температур ― они не влияют на эксплуатационные свойства материала.

Вывод

Профлист Н-114 ― наиболее прочный в ассортименте «Металл Профиль». Он кардинально отличается от других видов профнастила.

Профилированный лист Н-114 используют только для крупных кровель с большими пролётами, несущих конструкций либо в качестве несъёмной опалубки. Декоративные качества второстепенны, его настоящая суперспособность ― великолепные прочностные характеристики. Он эффективно справляется с нагрузками, которые другой материал может просто не выдержать.

Если вы ищете надёжный прочный профлист для монтажа крупных промышленных или гражданских объектов ― выбирайте Н-114 производства «Металл Профиль»! В этом материале сочетаются отменные прочностные свойства, отличное качество и доступная цена.

В статье упоминаются категории:
В статье упоминаются товары:

Самый прочный и крепкий металл в мире, наиболее легкие металлы на земле

К металлам относят вещества, которые обладают специфическими, характерными для них свойствами. Учитывают при этом высокую пластичность и ковкость, а также электропроводность и еще целый ряд параметров. Какой из нихсамый прочный металл в мире, можно узнать из приведенных ниже данных.

О металлах в природе

В русский язык слово «металл» пришло из немецкого. С XVI века оно встречается в книгах, правда, достаточно редко. В дальнейшем, в эпоху Петра I, его стали употреблять более часто, причем, тогда слово имело обобщающее значение «руда, минерал, металл». И только в период деятельности М.В. Ломоносова эти понятия были разграничены.

В природе металлы встречаются в чистом виде достаточно редко. В основном, они входят в состав различных руд, а также образуют всевозможные соединения, такие как сульфиды, оксиды, карбонаты и другие.

Для того чтобы получить чистые металлы, а это очень важно для их применения в дальнейшем, нужно их выделить, а затем очистить. При необходимости, металлы легируют — добавляют специальные примеси, с целью изменения их свойств.

В настоящее время есть разделение на руды черных металлов, которые включают в свой состав железо, и цветных. К драгоценным или благородным металлам относят золото, платину и серебро.

Металлы есть даже в организме человека. Кальций, натрий, магний, медь, железо — вот перечень этих веществ, которые содержатся в наибольшем количестве.

Как производят металлы?

Металлосодержащие руды считаются источником этих самых необходимых для всего современного человечества веществ. Чтобы выяснить их точное расположение, используют определенные методы поиска, которые построены на разведке и изучении месторождений. Металлы получают следующим образом:

  1. Производится разработка рудных месторождений открытым способом или карьерным, а также подземным или шахтным. Возможны комбинированные способы.
  2. Обогащение руд — выделение из сырья полезных компонентов, так называемых рудных концентратов.
  3. Извлечение металлов из обогащенных руд путем химического или электролитического восстановления с использованием высоких температур или водной химии.
  4. Чаще всего металлы выплавляют, нагревают до очень высоких температур руду и восстановитель. Для железа обычно применяют углерод.

В зависимости от дальнейшего применения, металлы подразделяют на группы:

  1. Конструкционные материалы. Используют как сами металлы, так и их значительно улучшенные по свойствам сплавы. В данном случае ценят прочность, непроницаемость для жидкостей и газов, однородность.
  2. Материалы для инструментов, чаще всего имеется в виду рабочая часть. Для этого подходят инструментальные стали и твердые сплавы.
  3. Электротехнические материалы. Такие металлы используют как хорошие проводники электричества. Самые распространенные из них — это медь и алюминий. А также применяют как материалы, имеющие высокое сопротивление, — нихром и другие.

Самые прочные из металлов

Прочностью металлов называют их способность оказывать сопротивление разрушению под действием внутренних напряжений, которые могут возникать при влиянии на эти материалы внешних сил. Также это свойство конструкции сохранять свои характеристики в течение определенного времени.

Многие сплавы достаточно крепкие и стойкие не только к физическим, но и химическим воздействиям, к чистым металлам они не относятся. Есть металлы, которые можно назвать самыми прочными.

Титан, который плавится при температуре свыше 1 941 K (1660±20 °C), уран, относящийся к радиоактивным металлам, тугоплавкий вольфрам, закипающий при температуре не менее 5 828 K (5555 °C). А также другие, обладающие уникальными свойствами и необходимые в процессе изготовления деталей, инструментов и предметов по самым современным технологиям.

В пятерку самых прочных из них входят металлы, свойства которых уже известны, их широко применяют в различных отраслях народного хозяйства и используют в научных опытах и разработках.

5. Рений

Встречается в молибденовых рудах и медном сырье. Имеет высокую твердость и плотность. Очень тугоплавкий. Его прочность не может быть уменьшена даже под воздействием критических перепадов температур. Широко используется во многих электронных приборах и технических средствах.

4. Бериллий

Металл, относящийся к редкоземельным, имеющий серебристо-серый оттенок и блестящие, кристаллические образования на сломах. Интересно, что кристаллы бериллия на вкус несколько сладковатые, из-за этого его первоначально называли «глюциний», что значит «сладкий».

Благодаря этому металлу появилась новая технология, которую используют в синтезе искусственных камней — изумрудов, аквамаринов, для нужд ювелирной промышленности. Бериллий был открыт при изучении свойств берилла — полудрагоценного камня. В 1828 г. немецким ученым Ф. Вёллером был получен металлический бериллий.

Он не взаимодействует с рентгеновским излучением, следовательно, его активно используют для создания специальных приборов. Кроме того, сплавы бериллия применяются в изготовлении нейтронных отражателей и замедлителей для установки в ядерном реакторе.

Его огнеупорные и антикоррозионные свойства, высокая теплопроводность делают его незаменимым элементом для создания сплавов, используемых в самолетостроении и аэрокосмической промышленности.

3. Хром

Этот металл был открыт на территории среднего Урала. О нем написал М.В. Ломоносов в своей работе «Первые основания металлургии» в 1763 году. Является весьма распространенным, его самые известные и обширные месторождения расположены в ЮАР, Казахстане и России (Урал). Содержание этого металла в рудах сильно колеблется.

Его цвет светло-голубой, с отливом. В чистом виде очень твердый и достаточно хорошо обрабатывается. Он служит важным компонентом для создания легированных сталей, особенно нержавеющих, применяется в гальванике и авиакосмической промышленности. Его сплав с железом, феррохром необходим для производства металлорежущих инструментов.

2.Тантал

Этот металл относится к ценным, так как его свойства лишь ненамного ниже, чем у благородных металлов. Он обладает сильной устойчивостью к различным кислотам, не подвержен коррозии.

Тантал применяется в различных конструкциях и соединениях, для изготовления изделий сложной формы и как основа для производства уксусной и фосфорной кислот. Металл используют в медицине, так как его можно совместить с тканями человека.

В жаропрочном сплаве тантала и вольфрама нуждается ракетная отрасль, ведь он может выдержать температуру в 2 500 °C. Конденсаторы из тантала устанавливают на радарные аппараты, применяют в электронных системах как передатчики.

1. Иридий

Одним из самых прочных металлов в мире считается иридий. Металл серебристого цвета, очень твердый. Его относят к металлам платиновой группы. Он трудно поддается обработке и, к тому же, тугоплавкий. Иридий практически не вступает во взаимодействие с едкими веществами.

Применяют его во многих отраслях. В том числе и в ювелирном деле, медицинской и химической промышленностях. Значительно улучшает стойкость вольфрамовых, хромовых и титановых соединений по отношению к кислым средам.

Чистый иридий не является токсичным материалом, но его отдельные соединения могут быть ядовитыми.

Несмотря на то, что многие металлы обладают достойными характеристиками, точно указать, какой именно самый прочный металл в мире, достаточно сложно. Для этого изучают все их параметры, в соответствии с различными аналитическими системами. Но в настоящее время все ученые утверждают, что первое место по прочности уверенно занимает иридий.

  • Где добывают золото в России: места добычи самого знаменитого и дорогого металла
  • Самое твёрдое вещество в мире: избавляемся от ложных истин

Источник: https://vseonauke.com/1216373600258362306/kakoj-samyj-prochnyj-metall-v-mire—top-5-elementov/

Самый дорогой металл в мире

На сегодняшний день металлов огромное множество, они бывают легкими тяжелыми, мягкими и твердыми, дорогими и дешевыми. В наше время самый дорогой металл – это Калифорний, он оценивается в 10 миллионов долларов за один грамм. Во всем мире его около пяти грамм, именно поэтому он так отличается ценой от всех других металлов.

Калифорний является радиоактивным металлом и его можно использовать в качестве заменителя атомного реактора и в других отраслях. В природе этот металл добыть невозможно, он был искусственно создан еще в 1950 году в университете Беркли в Калифорнии.

Сегодня этот метал, чаще всего применяется в проведении экспериментов, связанных с проведением лучевой терапии и делением ядер.

Калифорний

Самый легкий метал в мире, был искусственно создан китайскими учеными. Металл получил название графен, он настолько легкий, что может удержаться на лепестках цветка.

Этот легчайший во всем мире материал был создан из лиофилизированного углерода и оксида графена. Если убрать добавленные примеси, то металл представляет собой двумерный кристалл, который был признан самым тонким рукотворным материалом на планете.

Для того чтобы добиться стопки графена в один миллиметр, необходимо сложить три миллиона листов графена.

Помимо того что графен является самым легким, он еще и самый прочный металл в мире. Его свойства просто поражают, только представьте себе, что один лист графена толщиной в целлофановый пакет, способен выдержать гигантский вес слона.

Металл обладает целой массой достоинств, среди которых также следует выделить гибкость. В это невозможно поверить, но графен можно растянуть без какого-либо вреда для него на целых двадцать процентов.

И даже на этом его преимущества не заканчиваются, ученые выявили, что этот металл обладает уникальной способностью фильтровать воду и задерживать газы и различные жидкости.

Графен

Статус самый твердый металл заслуженно был присвоен титану. Его открытие произошло еще в конце восемнадцатого века, и тогда же металл занял свое место в таблице Менделеева.

Титан обладает очень высокой удельной прочностью при высоких температурах, хорошей стойкостью от коррозии и достаточно маленькой плотностью. Если, к примеру, при высоких температурах такие легкие сплавы, как магний и алюминий не выдерживают, титан придется в самую пору.

Титановый сплав способен устоять даже при 300 градусов по Цельсию. Сегодня титан добывают во многих странах, в том числе и в России.

Титан

Самый мягкий металл – это галлий, который к тому же является и очень редким металлом. В чистом виде его не встретишь в природе, но в небольших количествах его можно обнаружить в цинковых рудах, а также в бокситах. Галлий имеет серебристый цвет, он очень мягкий и пластичный.

Если его держать в низких температурах, то он будет сохранять свою твердую консистенцию, но только стоить переместить металл в помещение с комнатной температурой, и он тут же начнет плавиться.

На сегодняшний день галлий не имеет какой-либо своей биологической роли, но он широко используется в микроэлектронике и даже в фармацевтике.

Галлий

Учеными доказано, что самый крепкий металл – это все тот же титан. Этот металл был открыт германским и английскими учеными, правда, их открытия были сделаны с разницей в шесть лет. Этот элемент занимает двадцать второй порядковый номер в таблице Менделеева.

Если учитывать показатели прочности, то прочность титана в шесть раз превосходит прочность алюминия, именно, поэтому, возможности применения этого металла безграничны.

Разработка этого металла стала настоящим прорывом в истории человечества и предоставила ему возможность использовать титан в самых различных сферах.

Самый дешевый металл на сегодняшний день – это медь. В чистом виде медь представляет собой тягучий красноватого цвета металл, имеющий удельный вес 8,9. Медь является одним из самых ранних металлов, которые были освоены человеком.

Этот элемент таблицы Менделеева обладает хорошими техническими свойствами, поэтому очень широко используется во многих отраслях и сферах. Очень важно суметь распознать чистую медь от ее сплавов.

Стоит отметить, что в чистом виде она сегодня встречается достаточно редко.

Медь

Самый редкий металл – рений, его первооткрывателем стал ученый из Германии Вальтер и Иде Ноддак, именно он открыл самый редкий устойчивый металл. Этот редкий металл был назван в честь реки Рейн.

На сегодняшний день рений производится из медных и молибденовых руд путем обжига концентрата. Это довольно сложный процесс, где для получения одного килограмма этого метала необходимо переработать около двух тысяч тонн руды.

Статистика говорит, что производство рения в год составляет около 40 тонн.

Рений

Еще один самый дорогой металл в мире – изотоп осмий-187. Его стоимость совсем немного уступает Калифорнию и составляет 200 тысяч долларов за один грамм. Этот металл очень редкий, для того чтобы его создать потребуется девять месяцев.

Получить его можно путем деления изотопа, что представляет собой очень трудоемкий процесс. Изотоп имеет вид черного порошка с фиолетовым оттенком, при этом является самым плотным веществом на земле.

Очень широко применяется в различных медицинских исследованиях, служит катализатором в химических реакциях.

Изотоп

Предлагаем также посмотреть список самых красивых мест в мире. 

Источник: https://24smi.org/news/22363-samyj-dorogoj-metall-v-mire_spec45.html

Какой металл самый твердый на земле. Самый твердый металл хром

ГлавнаяХромСамый твердый металл хром

Металлы использовались человеком еще на заре цивилизации. Одним из первых известных была медь, благодаря своей легкости в обработке и широкой распространенности. Археологи находили в процессе раскопок тысячи медных изделий.

Прогресс не стоит на месте, и вскоре человечество научилось производить прочные сплавы, чтобы изготавливать оружие и сельскохозяйственные инструменты.

По сей день эксперименты с металлами не прекращаются, так что стало возможным выявить, какой самый прочный металл в мире.

Иридий

Итак, самый прочный металл ‒ это иридий. Получают его путем выпадения осадка от растворения платины в серной кислоте.

По прошествии реакции вещество приобретает черный цвет, в дальнейшем в процессе различных соединений может менять цвет: отсюда и название, в переводе означающее «радуга».

Иридий открыли в начале XIX века, и с тех пор было найдено всего два способа растворить его: расплавленная щелочь и перекись натрия.

Иридий очень редко встречается в природе, в составе земли его количество не превышает 1 к 1 000 000 000. Вследствие этого, одна унция материала стоит как минимум 1000 долларов.

Иридий широко применяется в разных сферах деятельности человека, особенно в медицине. Из него производят глазные протезы, слуховые аппараты, электроды для мозга, а также специальные капсулы, которые вживляют в раковые опухоли.

По теории ученых, столь малое количество вещества говорит о том, что оно имеет инопланетное происхождение, а именно, принесено каким-либо астероидом.

Рутений

Другой самый крепкий металл в мире, наименование которого произошло от названия нашей страны. Впервые его обнаружили на Урале. Вернее там нашли платину, в составе которой русские ученые позднее выявили новый металл. Это было 200 лет назад.

Благодаря своей красоте рутений нередко применяется в ювелирном деле, но не в чистом виде, ведь он очень редок

Рутений относится к благородным металлам. Он обладает не только твердостью, но и красотой. По твердости он лишь немного уступает кварцу. Но при этом он весьма хрупкий, его легко раскрошить в порошок или разбить, уронив с высоты. Кроме того, это самый легкий и прочный металл, его плотность едва ли составляет тринадцать граммов на сантиметр в кубе.

При всем своем плохом сопротивлении ударам рутений прекрасно противостоит высоким температурам. Чтобы его расплавить, необходимо нагреть более чем до 2300 градусов. Если сделать это при помощи электрической дуги, вещество может перейти сразу в газообразное состояние, миновав стадию жидкости.

В составе сплавов его применение чрезвычайно широко, даже в космической механике, к примеру, сплавы металлов рутения и платины были избраны для изготовления топливных элементов для искусственных спутников Земли.

Тантал

Первым на Земле этот металл открыл шведский ученый Экеберг. Но выделить его в чистом виде химику так и не удалось, с этим возникли трудности, поэтому он и получил название греческого героя мифов, Тантала. Активно использоваться тантал начал лишь в период Второй мировой войны.

Тантал ‒ твердый долговечный металл серебристого цвета, при обычной температуре проявляет мало активности, окисляется лишь при нагреве свыше 280°С, а плавится лишь при почти 3300 Кельвин.

Невзирая на свою прочность, тантал довольно пластичен, приблизительно как золото, и работа с ним не вызывает затруднений

Допускается использование тантала в качестве заменителя нержавеющих сталей, срок службы может отличаться на целых двадцать лет.

Также тантал применяется:

А еще советуем почитать:Самая сильная кислота в мире

  • в авиации для изготовления жаропрочных деталей;
  • в химии в составе антикоррозийных сплавов;
  • в ядерной энергетике, поскольку он крайне устойчив к парам цезия;
  • медицине для изготовления имплантатов и протезов;
  • в вычислительной технике для производства сверхпроводников;
  • в военном деле для разного рода снарядов;
  • в ювелирном деле, поскольку при окислении он может приобретать различные оттенки.

Хром

Этот металл считается биогенным, значит, способен положительно влиять на живые организмы. К примеру, количество хрома регулирует уровень холестерина.

Если хрома в организме меньше шести миллиграммов, то это приводит к резкому увеличению холестерина в крови. Получить ионы хрома можно, к примеру, из перловки, утятины, печёнки или свёклы.

Хром тугоплавок, не реагирует на влагу и не окисляется (только при нагревании выше 600°С).

Металл активно используют для создания хромированных покрытий, зубных коронок

Бериллий

Этот долговечный металл ранее назывался глюцинием, потому что люди отметили его сладковатый вкус. Кроме того, у этого вещества еще много удивительных свойств. Он неохотно вступает в химические реакции.

Чрезвычайно прочен: опытным путем установлено, что бериллиевая проволока толщиной в миллиметр способна удержать на весу взрослого человека.

Для сравнения, алюминиевая проволока выдерживает лишь двенадцать килограммов.

Бериллий очень ядовит. При попадании в организм он способен заменять магний в костях, это состояние носит название бериллиоз. Он сопровождается сухим кашлем и отечностью легких, может привести к смерти.

Ядовитость, пожалуй, единственный существенный недостаток бериллия для человека.

В остальном же у него масса плюсов и масса способов применения: тяжелая промышленность, ядерное топливо, авиация и космонавтика, металлургия, медицина.

Бериллий очень легок, в сравнении с некоторыми щелочными металлами

Осмий

Этот прочный металл еще более дорогой, чем иридий (а уступает лишь калифорнию). Однако применяется он в таких областях, где важнее результат, чем затраты на него: для производства медицинского оборудования в самые лучшие мировые клиники.

Кроме того, может использоваться для изготовления электрических контактов, деталей измерительной техники и дорогих часов вроде «Ролекс», электронных микроскопов, военных боеголовок.

Благодаря осмию они становятся прочнее и выдерживают более высокие температуры, вплоть до экстремальных.

Осмий не встречается в природе самостоятельно, только в паре с родием, так что после добычи предстоит задача разделить их атомы. Реже встречается осмий в «комплекте» с платиной, медью и некоторыми другими рудами.

В год на планете вырабатывается лишь несколько десятков килограммов вещества

Рений

Этот металл обладает очень прочной структурой. Сам он беловатого цвета, а при измельчении в порошок становится черным. Металл очень редок и добывается в совокупности с другими рудами и минералами. Концентрация рения в природе ничтожно мала.

Из-за невероятной дороговизны вещество используются лишь в случаях крайней необходимости. Ранее его сплавы благодаря своей жаростойкости использовались в авиации и ракетостроении, в том числе для оснащения сверхзвуковых истребителей. Именно эта сфера и была основным пунктом мирового потребления рения, сделав его материалом военно-стратегического назначения.

Из рения делают нити накаливания и пружины для измерительных приборов, самоочищающиеся контакты и специальные катализаторы, необходимые для получения бензина. Именно это в последние годы повысило спрос на рений в разы. Мировой рынок готов буквально сражаться за этот редкий металл.

Во всем мире есть лишь одно его полноценное месторождение, и находится оно в России, второе, гораздо меньше, — в Финляндии

Ученые изобрели новое вещество, которое по своим свойствам может стать прочнее известных металлов. Его назвали «Ликвид-металл». Эксперименты с ним начались совсем недавно, но он уже зарекомендовал себя. Вполне возможно, в скором времени «Ликвид-металл» потеснит так хорошо известные нам металлы.

megatopof.ru

Самые твердые металлы в мире. » Авиатитан

Самые твердые металлы в мире.

Когда речь идет о твердом и прочном металле, то в своем воображении человек сразу же рисует воина с мечом и в доспехах. Ну или с саблей, и обязательно из дамасской стали. Но сталь, хоть и прочный, но не чистый металл, ее получают путем сплава железа с углеродом и некоторыми другими металлами-добавками. И при необходимости сталь подвергают обработке, чтобы изменить ее свойства.

Легкий прочный металл серебристо-белого цвета

Каждая из добавок, будь то хром, никель или ванадий, отвечают за определенное качество. А вот для прочности добавляют титан – получаются самые твердые сплавы.

По одной версии, металл получил свое название от Титанов, могучих и бесстрашных детей богини Земли Геи. Но по другой версии, серебристое вещество названо в честь королевы фей Титании.

Титан открыли немецкий и английский химики Грегор и Клапрот независимо друг от друга с разницей в шесть лет. Произошло это в конце 18-го века. Вещество тут же заняло место в периодической системе Менделеева. Спустя три десятилетия был получен первый образец металлического титана.

И довольно долго металл не использовали из-за его хрупкости. Ровно до 1925 года – именно тогда, после ряда опытов, иодидным методом был получен чистый титан. Открытие стало настоящим прорывом. Титан оказался технологичным, на него тут же обратили внимание конструкторы и инженеры.

И сейчас металл из руды получают, в основном, магниетермический способом, который предложили в 1940 году.

Титан — самый твёрдый используемый металл

Если затрагивать физические свойства титана, то можно отметить его высокую удельную прочность, прочности при высоких температурах, маленькую плотность и коррозийную стойкость. Механическая прочность титана в два раза выше прочности железа и в шесть – алюминия.

При высоких температурах, где легкие сплавы уже не работают (на основе магния и алюминия), на помощь приходят титановые сплавы. К примеру, самолет на высоте в 20 километров развивает скорость в три раза выше, чем скорость звука. И температура его корпуса при этом около 300 градусов по Цельсию.

Нагрузки такие выдерживает только титановый сплав.

По распространенности в природе металл занимает десятое место. Титан добывают в ЮАР, России, Китае, Украине, Японии и Индии. И это далеко не полный перечень стран.

Перечень возможностей применения металла вызывает уважение. Это военная промышленность, остепротезы в медицине, ювелирные и спортивные изделия, платы мобильных телефонов и многое другое. Постоянно возносят титан конструкторы ракето, авиа, кораблестроения.

Даже химическая промышленность не оставила металл без внимания. Титан отличен для литья, ведь очертания при отливке точны и имеют гладкую поверхность. Расположение атомов в титане аморфное.

И это гарантирует высокую прочность при растяжении, ударную вязкость, превосходные магнитные свойства.

Твердые металлы с наибольшей плотностью

Одними из самых твердых металлов, так же, являются осмий и иридий. Это вещества из платиновой группы, у них самая высокая, почти одинаковая, плотность.

Иридий открыли в 1803 году. Обнаружил металл химик из Англии Смитсон Теннат, во время исследования природной платины из Южной Америки. Кстати, с древнегреческого «иридий» переводится как «радуга».

Иридий — редкий и твердый металл на планете

Самый твердый металл добыть довольно сложно, поскольку в природе его почти нет. И часто металл находят в метеоритах, которые упали на землю. По словам ученых, на нашей планете содержание иридия должно быть намного больше. Но из-за свойств металла – сидерофильности – он находится на самой глубине земных недр.

Иридий довольно сложно обработать и термическим, и химическим способом. Металл не вступает в реакцию с кислотами, даже сочетаниями кислот при температуре меньше 100 градусов. При этом, вещество подвержено процессам окисления в царской водке (это смесь соляной и азотной кислот).

Интерес, как к источнику электрической энергии, представляет изотоп иридия 193 m 2. Поскольку период полураспада металла составляет 241 год. Нашел широкое применение иридий в палеонтологии и промышленности. Его используют при изготовлении перьев для ручек и определение возраста разных слоев земли.

А вот осмий открыли на год позже, чем иридий. Этот твердый металл нашли в химическом составе осадка платины, которая была растворена в царской водке. И название «осмий» получилось из древнегреческого слова «запах». Металл не подвержен механическому воздействию. При этом, один литр осмия в разы тяжелее, чем десять литров воды. Впрочем, это свойство пока осталось без применения.

Осмий — один из самых твёрдых металлов

Осмий добывают на американских и российских рудниках. Богата его месторождение и ЮАР. Довольно часто металл находят в железных метеоритах. Для специалистов представляет интерес осмий-187, который экспортируется только из Казахстана. С его помощью определяют возраст метеоритов. Стоит отметить, что всего один грамм изотопа стоит 10 тысяч долларов.

Ну а используют осмий в промышленности. И не в чистом виде, а в виде твердого сплава с вольфрамом. Производят из вещества лампы накаливания. Осмий является катализатором при изготовлении нашатырного спирта. Редко из металла изготавливают режущие части для нужд хирургии.

Самый твердый металл из чистых

Самый твердый из чистейших металлов на планете – хром. Он отлично поддается механической обработке. Металл голубовато-белого цвета обнаружили в 1766 году в окрестностях Екатеринбурга. Минерал тогда получил название «сибирский красный свинец».

Его современное название – крокоит. Через несколько лет после открытия, а именно, в 1797 году, французский химик Воклен выделил из металла новый металл, уже тугоплавкий. Специалисты сегодня полагают, что полученное вещество – карбид хрома.

Хром — очень твёрдый и прочный металл

Название этого элемента образовано от греческого «цвет», ведь сам металл славится разнообразием окраски своих соединений. Хром довольно просто встретить в природе, он распространенный.

Найти металл можно в ЮАР, которая по добыче занимает первое место, а так же в Казахстане, Зимбабве, России и Мадагаскаре. Присутствуют месторождения в Турции, Армении, Индии, Бразилии и на Филиппинах.

Специалисты особенно ценят некоторые соединения хрома – это хромистый железняк и крокоит.

Самый твердый металл в мире — вольфрам

Вольфрам – это химический элемент, самый твердый, если рассматривать его в ряду с другими металлами. Его температура плавления необычайно высока, выше – только у углерода, но это не металлический элемент.

Но природная твердость вольфрама в то же время не лишает его гибкости и податливости, что позволяет выковывать из него любые необходимые детали. Именно его гибкость и теплоустойчивость делает вольфрам идеально подходящим материалом для выплавки мелких деталей осветительных приборов и деталей телевизоров, например.

Вольфрам — самый твердый металл в мире

Используется вольфрам и в более серьезных областях, например, оружестроении — для изготовления противовесов и артиллерийских снарядов. Этим вольфрам обязан высокому показателю плотности, что делает его основным веществом тяжелых сплавов. Плотность вольфрама близка по показателю к золоту – всего несколько десятых составляют разницу.

Источник: https://www.consei.ru/hrom/samyj-tverdyj-metall-hrom.html

Какой самый прочный металл в мире?

Металлы до сих пор являются одним из основных материалов, на которых базируется современная цивилизация. Среди них есть лёгкие и тяжёлые, радиоактивные и тугоплавкие, электропроводные… Но какой же металл – самый прочный?

Когда надо подчеркнуть в речи прочность чего-либо, это «что-либо» часто награждают эпитетом «стальной». И не зря – сталь, хотя и представляет собой сплав металлов, но среди широко распространённых, повсюду применяемых материалов едва ли не самая прочная.

Чтобы сталь была крепче, её состав дополняют различными добавками. Наиболее твёрдые сплавы стали получаются, если в них присутствует титан. Хотя его открыли в конце восемнадцатого века, практическое применение он нашёл лишь после того, как в 1920-е годы удалось получить химически чистый титан (примеси делали его очень и очень хрупким).

Основным методом, который служит для получения титана в промышленности, является магниетермический (применяемый металлургами вот уже три четверти века). Этот металл не только прочен, но и долго сохраняет твёрдость даже при большом нагреве, относительно лёгок и не корродирует. Скоростные истребители, летящие на высотах 15 – 25 километров, могут быть сделаны только из титановых сплавов.

Помимо конструкторов военной техники, к ним сразу стали присматриваться производители ювелирных изделий, радиоприборов, кораблестроители, производители химического и литейного оборудования.

Довольно близки к титану по механической стойкости иридий и осмий. К тому же, они чрезвычайно плотные. Иридий не может заменить титан, так как он весьма редок, обрабатывается очень тяжело. Один объём осмия тяжелее десяти сопоставимых объёмов воды. Осмий служит катализатором процесса образования нашатырного спирта, его сплав с вольфрамом образует нити в лампах накаливания.

Хром хотя и твёрд, но превосходно обрабатывается механически. Точно так же ковок вольфрам. Его применяют как в осветительных приборах, так и в артиллерийских боеприпасах.

Общие запасы титана на Земле достигают более чем семисот миллионов тонн, этого должно хватить на полтора века. Примерно треть его современной добычи обеспечивает российская фирма «ВСМПО-Ависма». В чистом виде титан не встречается в природе. Чтобы выделить его, руду спекают с хлором, который затем вытесняют из соединения более активным веществом, преимущественно – магнием.

Источник: https://interesnie-fakti.net/kakoj-samyj-prochnyj-metall-v-mire/

Создан самый крепкий сплав, известный человечеству — Naked Science

Проведя очередные работы с одними из самых ценных металлов Земли, ученые получили один из самых прочных материалов в мире.

Графен может считаться самым крепким материалом, известным человеку, но существует новая субстанция, которая может оказаться не менее полезной. Команда ученых из Сандийских национальных лабораторий создала новый сплав, ставший самым износостойким материалом из когда-либо созданных. Они смогли добиться этого, совместив два из наиболее редких материалов на Земле: золото и платину.

Согласно исследователям, новый сплав Pt-Au настолько стойкий, что если из него сделать автомобильные шины, то на них можно 500 раз полностью объехать земной экватор, длина которого составляет 40075 км, прежде, чем они сотрутся.

Комбинации золота и платины проверялись и прежде, но команда из Сандийских лабораторий пошла дальше своих предшественников.

Используя вычислительные лаборатории, они смогли составить материал на атомном уровне, чтобы удостовериться в том, что его крепость и устойчивость достигают пиковых уровней.

«Мы работаем с фундаментальными атомными механизмами и микроструктурой, объединяя это все вместе, чтобы понять, почему достигается хорошая производительность или почему производительность в итоге плохая, а затем разрабатываем сплав, который дает хорошую производительность», – говорит Майкл Чандросс, один из со-авторов исследования, описывающего сплав.

Сравнение износа Pt-Au и других сплавов / Sandia National Laboratories

Электронные устройства наподобие смартфонов смогли бы значительно увеличить срок службы, используя тонкое покрытие из этого нового сплава на своих подвижных частях, что в свою очередь помогло бы электронной промышленности экономить около $100 миллионов в год.

Однако, наиболее ценный аспект этого материала оказался абсолютно неожиданным: во время испытаний, сплав начал формировать черную пленку на своей поверхности, которая оказалась алмазоподобным углеродом, одним из наиболее ценных и эффективных искусственных лубрикантов.

«Мы считаем, что стабильность и собственное сопротивление износу позволяет углеродосодержащим молекулам из окружающей среды скрепляться и разрушаться во время скольжения, в итоге формируя алмазоподобный углерод.

В промышленности этого можно добиться и иными способами, но они обычно включают использование вакуумных камер с высокотемпературными плазмами из углерода.

Порой это очень дорого», – объясняет Джон Карри, ведущий автор исследования.

В итоге, получается, что этот сплав не только самый износостойкий материал на Земле, но он еще и самостоятельно создает один из лучших промышленных лубрикантов. Очень неплохо.

Источник: https://naked-science.ru/article/sci/sozdan-samyy-krepkiy-splav-izvestnyy

Самый крепкий металл в мире — Интересные факты

Когда речь заходит о самом прочном металле в мире, наверняка, многие рисуют в воображении грозного воина в доспехах и с мечом из дамасской стали. Однако сталь далеко не самый крепкий металл в мире, поскольку ее получают посредством сплава железа с углеродом и другими добавками.

Самым же твердым из чистых металлов считается титан!
О происхождение названия этого металла существует две различные версии. Одни говорят, что вещество серебристого цвета стали так называть в честь королевы фей Титании (из германской мифологии).

Ведь кроме того что это очень прочный металл, он еще и поразительно легкий. Другие склоняются к тому, что металл получил свое название благодаря Титанам – сильным и могучим детям богини Земли Геи.

Как бы там ни было, обе версии выглядят довольно красиво и поэтично, и имеют право на существование.

Открыт был титан сразу двумя учеными: германцем М.Г.Клаптором и англичанином У. Грегор. Такое открытие, с разницей в шесть лет, было сделано в конце XVIII века, после чего вещество сразу же добавили в таблицу Менделеева. Там оно заняло 22-й порядковый номер.

Правда, из-за своей хрупкости металл долгое время не использовался. Лишь в 1925 году, пройдя ряд опытов, химикам удалось получить чистый титан, который стал настоящим прорывом в истории человечества. Металл оказался очень технологичным с малой плотностью, высокой удельной прочностью и коррозийной стойкостью, а также высокой прочностью при больших температурах.

По показателям механической прочности титан  и в шесть раз прочность алюминия. Вот почему перечень возможного применения титана безграничен. Он применяется в медицине для остепротезирования, в военной промышленности (для создания корпуса подводных лодок, брони в авиации и ядерной техники). Также металл зарекомендовал себя в спортивном и ювелирном деле, производстве мобильных телефонов.

Видео:

К слову, по распространению на земле самый крепкий металл в мире занимает десятую позицию. Его месторождения находятся в России, ЮАРе, Китае, Украине, Японии, Индии.

Хотя, судя по последним открытиям в области химии, со временем титану придется отдать титул супер-металла другому представителю. Не так давно ученые изобрели вещество прочнее металла. Это «ликвид-металл», или в перевод – «жидкий».

Чудо-вещество успело себя зарекомендовать как нержавеющее и безупречное для литья. И хотя человечеству еще стоит много работать, чтобы научиться сполна использовать новый металл, возможно, будущее будет принадлежать именно ему.

Самые интересные новости:

Источник: http://zenun.ru/samyiy-krepkiy-metall-v-mire/

Ученые из Израиля создали прочный, как металл, полипропилен

Ученые университета Тель-Авива создали суперпрочный биоразлагаемый полипропилен, который может заменить металл и прочие материалы в бытовых товарах, сообщает портал esciencenews.com.

В долгосрочной перспективе это может повлиять на многие области производства, включая автомобилестроение, где пластиковые детали могут заменить металлические.

«Поскольку свалки наводнены использованным пластиком, ученые работают над созданием биоразлагаемых альтернативных материалов, которые уменьшат степень загрязнения окружающей среды. Несмотря на перспективное направление исследований, биоразлагаемые пластики до сих пор не обладали прочностью и ударной вязкостью традиционных, не биоразлагаемых пластиков, таких как полипропилен», — отмечает издание.

Профессор Школы химии Университета Тель-Авива Моше Кол уверен, что вопрос может быть в катализаторах, используемых для производства пластиков. Исследовательская команда университета преуспела в разработке нового катализатора для процесса производства полипропилена, способствующего производству самого прочного пластика. С помощью данного катализатора исследователи получили полипропилен с наиболее высокой на сегодняшний день температурой плавления.

Более дешевый по энергопотреблению в производстве, а также нетоксичный, этот полипропилен станет хорошим материалом для «зеленого» производства. Из него можно будет производить товары, которые требуют меньше эксплуатационных расходов и будут обладать более длительным сроком службы.

Помимо автомобильных комплектующих, профессор Кол видит множество сфер применения для этого и подобных пластиков, включая водоснабжение. Замена металлических водопроводных труб пластиковыми становится все более популярной, и производство пластика с увеличенной прочностью и стойкостью к упругой деформации сделает этот переход еще более экологичным.

RUPEC в Twitter, в Telegram, на Facebook

Какой листовой металл самый прочный?

Как сталь (углеродистая сталь), так и нержавеющая сталь являются основными металлическими материалами, используемыми в большинстве металлургических производств. Чтобы понять различные процессы и детали металлообработки, важно различать их.

Из-за различных комбинаций материалов эти два металла имеют разные свойства, которые определяют долговечность и использование.

Эта статья раскрывает все, что вам нужно знать о стали и нержавеющей стали.Читать дальше!

Сталь

Сталь, также известная как углеродистая сталь, представляет собой сплав железа с примерно 2% углерода. Низкий процент углерода приводит к огромным различиям в физических характеристиках.

Обычно об углеродистой стали говорят о высокоуглеродистой промышленной стали, используемой для изготовления различных инструментов и ножей. Эти стали очень прочные и, следовательно, подходят для сохранения формы и устойчивости к истиранию. Углеродистые стали действительно выдерживают значительные нагрузки, прежде чем деформируются или теряют форму.

Обратной стороной является то, что большинство твердых металлов, включая углерод, очень хрупкие. Если эти металлы подвергаются экстремальному растягивающему напряжению, они могут треснуть, в отличие от мягких металлов, которые действительно изгибаются.

По сравнению с аналогами с высоким содержанием углерода, низкоуглеродистые стали более популярны по следующим причинам:

  • Они обладают большей пластичностью
  • Дешевле производить низкоуглеродистые стали
  • Они не требуют сложных производственных процессов

Низкоуглеродистые стали обычно деформируются или изгибаются под воздействием напряжения, а не разрушения.Из-за низкой пластичности низкоуглеродистые стали легко свариваются и работают механически. Эти стали часто используются для изготовления болтов, стальных пластин, приспособлений и автомобильных кузовных панелей.

Нержавеющая сталь

В основном нержавеющая сталь используется при производстве предметов домашнего обихода, включая посуду, смесители и краны. Эти изделия отлично работают во влажной среде и не ржавеют.

Нержавеющая сталь состоит из углерода, железа и более 10.5% хрома. Хром — важный элемент, который вступает в реакцию, создавая защитный слой для защиты стали от коррозии. Этот защитный слой снижает вероятность коррозии, что делает нержавеющую сталь жизненно важным инструментом для изготовления инструментов, используемых во влажной среде. Более высокий уровень хрома означает более высокую коррозионную стойкость и наоборот.

Хром — наиболее важный игрок в производстве нержавеющей стали. Инструменты с низким содержанием хрома дешевле и менее долговечны, тогда как инструменты с более чем 16% хрома более дорогие и долговечные.

Марки нержавеющей стали

Часто производители выпускают нержавеющую сталь разных марок. Эти разные марки подходят для разных функций и имеют разные области применения. Каждый сорт нержавеющей стали определяется уровнем устойчивости к пятнам. Для разных марок используются разное количество хрома и углерода.

Углеродистая сталь

и нержавеющая сталь

Высокоуглеродистая сталь всегда используется для изготовления прочных кухонных ножей высокого класса.Причина этого в том, что он обладает высокой износостойкостью. Лезвия с высокой износостойкостью обычно остаются острее среднего. Автомобильные детали, которые в основном подвержены износу, изготавливаются из углеродистой стали.

С другой стороны, нержавеющая сталь применяется в основном в приборах, работающих с водой. Нержавеющая сталь обладает высокой коррозионной стойкостью и может не ржаветь даже после длительного использования.

Металлисты могут использовать такие элементы, как кремний, никель, молибден и хром, для повышения коррозионной стойкости стали, а также для достижения баланса между ударной вязкостью и прочностью.

Итог

Что касается долговечности, то сталь и нержавеющая сталь обладают высокой прочностью. Однако большая разница заключается в износостойкости и коррозионной стойкости. Благодаря высокому содержанию хрома нержавеющая сталь не ржавеет, но может быстро изнашиваться при использовании в изнашивающемся оборудовании. Углеродистая сталь более прочная и долговечная, она не изнашивается быстро, но может подвергаться коррозии и ржавчине при воздействии влаги.

Ознакомьтесь с нашими инженерными возможностями или свяжитесь с нашими специалистами по вопросам металлообработки.

Список самых прочных металлов для обручального кольца

Когда дело доходит до помолвки и обручальных колец, вокруг камня много шума, но как насчет металла обручального кольца? Если ваша повседневная деятельность может серьезно повлиять на ваше кольцо, прочность и твердость металла должны быть в вашем списке приоритетов.

Не знаете, с каким металлическим обручальным кольцом подобрать? Начните с семи металлов, указанных ниже, помня, что достижение максимальной прочности или твердости часто связано с жертвами в других областях, например, с возможностью настройки или изменения размера или потерей блеска с течением времени.При выборе идеального металла для обручального кольца учитывайте все свои потребности.

Прочные металлы для обручальных колец

  • Вольфрам
  • Керамика
  • Титан
  • Платина
  • Палладий
  • Нержавеющая сталь
  • Кобальт

При оценке каждого металла помните, что прочный может означать прочный, (устойчивый к сколам и поломкам) или твердый (устойчивый к царапинам).Прежде чем выбрать лучшее обручальное кольцо, убедитесь, что вы понимаете как прочность, так и прочность.

Вольфрам

Вольфрам в четыре раза тверже титана и самый устойчивый к царапинам металл, который вы найдете для обручального кольца. Если вы ищете высокую стойкость к царапинам по удобной цене, вольфрам — ваш лучший выбор. Однако он может быть немного хрупким, вплоть до сколов или поломок. Из-за этого вольфрам нельзя изменить размер .

Керамика

Керамика по твердости уступает вольфраму.Он сделан из карбида титана — твердого материала, который при этом остается сверхлегким. Он исключительно устойчив к царапинам и доступен в нескольких цветах. Керамика нова в ювелирной промышленности, поэтому стили могут быть немного более ограниченными по сравнению с другими металлами. (Он также может быть несколько хрупким, как вольфрам, поэтому его размер также нельзя изменить.)

Титан

Titanium оправдывает свою репутацию как прочный, а также легкий и удобный .Титан не тускнеет, и, хотя со временем на нем могут появиться признаки износа, его можно отполировать, чтобы он выглядел как новый. Как будто ничего не может быть лучше, это еще и доступно. Единственным недостатком является сложность, а то и невозможность изменения размера титанового кольца.

Платина

Платина, самый дорогой выбор здесь, известна тем, что символизирует чистую, вечную любовь. Он мощный, но его можно изменять. Это прочный металл, но не устойчивый к царапинам. Он никогда не тускнеет, но со временем на нем естественным образом образуется «патина» , которая представляет собой тонкий слой пленки, придающей ему античный вид.Яркий серебристый цвет и поверхность без царапин можно восстановить, посетив ювелира для повторной полировки. (Мы знаем отличное место для начала поиска платиновых украшений — Platinum Guild International.)

Хотите, чтобы уход за ювелирными изделиями, советы и полезные советы экспертов приходили прямо к вам в почтовый ящик? Подпишитесь на блог «Шкатулка»!

Палладий

Палладий — это металл белого цвета, который не тускнеет. По внешнему виду и прочности он очень похож на платину, но более доступен по цене.Он менее плотный, чем платина, а также менее редок. На палладии видны царапины, и размер его трудно изменить, обычно это делает производитель.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — прочная и долговечная новинка в ювелирной промышленности. Если вы хотите прочное кольцо, но не хотите разориться, нержавеющая сталь — отличный выбор. Со временем на нем появятся признаки износа, но его можно отполировать. Что касается изменения размера, некоторые ювелиры могут не иметь возможности изменять размер нержавеющей стали, потому что у них нет правильного оборудования для изменения металла.Хотя нержавеющую сталь трудно изменить размер, более крупные предприятия и производители должны иметь возможность изменять размер браслета.

Кобальт

Кобальт становится все более популярным для изготовления обручальных колец. Его цвет очень похож на белое золото , но он намного прочнее и по отличной цене. Эти ленты обладают довольно высокой устойчивостью к царапинам и в целом очень прочны. (Настолько прочный, что изменение размера здесь тоже не вариант.)

Примечание. Некоторые из этих металлов настолько прочные, что их можно использовать только для мужских колец, потому что манипулировать ими для настройки и других конструктивных особенностей или изменения размера затруднительно.

Есть много вариантов найти самый прочный металл для обручальных колец. Поначалу это может показаться ошеломляющим, поэтому не стесняйтесь обращаться за помощью к ювелирам. Отправляйтесь к своему ювелиру, примерьте кольца, задайте вопросы и посмотрите, какое крепкое кольцо вам больше всего нравится.

Как только вы найдете для себя лучшее обручальное кольцо, убедитесь, что оно застраховано! Получить расценки на страхование от Jewelers Mutual Group легко и не требуется никакой личной информации. Получите предложение менее чем за минуту .

Ищете связанный контент?

Платина и серебро: тот же цвет, очень разные металлы

Сколько стоит застраховать обручальное кольцо?

Когда и как уменьшить размер кольца без изменения размера

Какие металлы самые крепкие?

Несмотря на то, что существует несколько различных определений прочности, включая твердость, предел текучести и прочность на сжатие, в этой статье основное внимание уделяется пределу прочности при растяжении, то есть силе, необходимой для растяжения объекта или его разрыва.

Первые три металла в списке — это элементы, встречающиеся в природе, а последние три — это искусственные смеси элементов (сплавов), созданные для применений, требующих высокой прочности. Самые прочные чистые или природные металлы не могут сравниться по прочности со сплавами, специально разработанными для обеспечения высокой прочности, наряду с другими полезными свойствами, такими как термостойкость, долговечность, биосовместимость и коррозионная стойкость.
Обратите внимание на прочные металлы, предлагаемые в IMS!

Хром

Самый высокий процент металлического хрома по шкале твердости Мооса, но он хрупкий, и его необходимо смешивать с другими металлами для повышения прочности на разрыв, например, с нержавеющей сталью.

Вольфрам

Вольфрам имеет самый высокий предел прочности на разрыв из всех чистых металлов — до 500 000 фунтов на квадратный дюйм при комнатной температуре. Даже при очень высоких температурах, превышающих 1500 ° C, он имеет самый высокий предел прочности на разрыв. Однако металлический вольфрам хрупкий, что делает его менее пригодным для использования в чистом виде.

Титан

Чистый титан имеет более высокий предел прочности на разрыв, чем стандартная сталь, но он менее плотный, что обеспечивает очень высокое отношение прочности к весу. Однако стальные сплавы прочнее чистого титана.

Инконель

Инконель — это сплав никеля и хрома с несколькими другими элементами, такими как молибден.Инконель бывает нескольких марок и известен своей высокой прочностью при высоких температурах, а также стойкостью к коррозии.

Просмотрите доступные металлические формы!

Стальные сплавы

Сама сталь представляет собой сплав углерода и железа. Могут быть изготовлены сплавы стали с добавлением дополнительных элементов, такие как углеродистая (инструментальная) сталь и нержавеющая сталь, которые намного прочнее стандартной стали. Каждый сплав специально разработан для оптимизации различных свойств для различных областей применения.Прочность на растяжение, коррозионная стойкость, твердость, ударопрочность, предел текучести и другие свойства зависят от выбранных легирующих элементов и используемых процессов.

Магниевые сплавы

Ученые продолжают разрабатывать и испытывать новые сплавы с еще более высокими свойствами. В последние годы несколько различных университетских исследовательских групп объявили о новых типах магниевых сплавов, которые демонстрируют исключительную прочность, легкий вес и высокую коррозионную стойкость. Эти новые материалы уже используются в корпусах для смартфонов и ноутбуков, в электрических батареях и медицинских имплантатах.

Свяжитесь с компанией Industrial Metal Supply для поставки на склад прутков, листов и листов из углеродистой и нержавеющей стали, а также труб, труб и конструкционных профилей.

Инновации: Медь: прочный металл

Применение меди в здравоохранении и окружающей среде

Патрисия Т. Фоли

Медь хорошо известна как красный металл, а также как зеленый металл. Зеленая, потому что медь долговечна, легко переплавляется или повторно очищается и экономична в переработке.В 1997 году 1,45 миллиона тонн меди было извлечено из лома, переработанного в Соединенных Штатах, и еще 379,000 тонн меди и лома медных сплавов было экспортировано. Общий объем производства первичной рафинированной меди из местных руд и зарубежных материалов в США составил 2,06 миллиона тонн. Примерно две трети медьсодержащего лома составлял новый лом, а одна треть — старый лом (см. Терминологию на сопроводительной странице).

Основные рынки меди
Данные: CDA

Медь долговечна

Медь долговечна.Он сохраняет свою электропроводность и, как правило, не портится и не подвергается коррозии со временем. В результате медь часто используется в продуктах, рассчитанных на весь срок службы или дольше. В 1997 году на строительство зданий приходилось почти 42% потребления меди в США по сравнению с 22% в 1960 году. Сегодня в домах используется намного больше меди, чем 50 или 100 лет назад.

Инфраструктура здания может быть расширена или модернизирована, но медный провод, трубы и латунная арматура в доме или офисе редко нуждаются в замене.Из-за долгого срока службы меди и из-за того, что в старых домах меньше меди, чем в современных конструкциях, в строительном секторе доступно лишь небольшое количество лома.

Для строительной проволоки, труб и фитингов степень рециклинга старого лома, т. Е. Отношение потребления старого лома к общему потреблению меди, относительно низка по сравнению со сталью, алюминием и пластмассами. Причина этого в том, что упаковочные продукты (основной вид конечного использования стали, алюминия и пластика) имеют жизненный цикл всего несколько недель и могут быть переработаны несколько раз в год.С другой стороны, изделия на основе меди имеют очень долгий срок службы. Это ограничивает поставку медного лома, который будет использоваться для вторичной переработки.

Электротехнические и электронные приложения были крупнейшим рынком меди в 1960 году, составляя 28% от общего объема. В 1997 году это было второе место по конечному потреблению меди с долей 25%. Во многих электротехнических изделиях, таких как силовые кабели, шины, обмотки трансформаторов, двигатели для тяжелых бытовых приборов, а также телефонные провода и кабели, медь имеет долгий срок службы и может оказаться недоступной для переработки в течение 20-50 лет после первоначального ввода в эксплуатацию. .Другие медьсодержащие электрические и электронные продукты, такие как мелкая бытовая техника и потребительская электроника, имеют более короткий срок службы, возможно, порядка 5-10 лет. Коммерческие электронные продукты и крупная бытовая техника обычно перерабатываются, поскольку они могут содержать драгоценные металлы вместе с медью. Хотя скорость переработки небольших бытовых электронных устройств ниже, они содержат очень мало меди.

В связи с быстрым изменением технологий в области электроники некоторые старые медьсодержащие продукты стали устаревшими.Например, в 1980-х годах телефонные коммутационные станции и центральные офисы были основным источником лома меди и медных сплавов, поскольку с появлением цифровой коммутации эти громоздкие и металлоемкие устройства стали устаревшими.

Транспортное оборудование является третьим по величине рынком меди с 13% от общего объема, примерно так же, как в 1960 году. Хотя важность транспортного сектора не изменилась, структура использования меди сильно изменилась. В течение многих лет автомобильные радиаторы были наиболее важным конечным применением в этом секторе; однако использование меди в автомобильной электротехнике и электронике быстро растет, в то время как рынок теплообменников сокращается.Средний срок службы автомобилей составляет 10-15 лет, и почти вся медь, включая радиатор и жгут проводов, восстанавливается до того, как кузов будет измельчен и переработан.

Промышленные машины и оборудование — еще одна область применения, в которой медь обычно имеет долгий срок службы. Однако использование меди на этом рынке не росло, и сейчас на него приходится только 12% использования по сравнению с 21% в 1960 году. Относительная важность потребительских и общих продуктов также снизилась с 13% от общего объема в 1960 году. до 9% в 1997 г.Монеты или боеприпасы являются основными областями продукции в этом конечном использовании. Пули редко перерабатываются, и хотя некоторые монеты могут быть переплавлены, многие из них находятся в руках коллекционеров или хранителей и не подлежат переработке.

Медь легко перерабатывать

Медь и медные сплавы легко перерабатываются. В Соединенных Штатах хорошо развита инфраструктура, которая поставляет медный лом для плавильных, рафинировочных, латунных заводов, литейных, производителей слитков и других предприятий. Этим перерабатывающим предприятиям требуется медный лом для контроля процесса и / или затрат.

Около 19% меди, переработанной в 1997 году, было переработано на плавильных заводах. Основная часть меди, выплавленной в США, поступает от первичных плавильных заводов, которые интегрированы с горнодобывающими предприятиями. Большинство этих заводов не используют лом, хотя некоторые могут купить небольшое количество, которое используется для контроля температуры расплавленной меди в конвертере. В Соединенных Штатах есть два завода по переработке вторичной меди: завод Chemetco в Иллинойсе и завод Southwire в Джорджии, которые перерабатывают медный лом.Большая часть кормов для этих заводов представляет собой старый нелегированный лом, который необходимо переработать перед повторным использованием.

Потребители медного лома
Данные: CDA

Большинство первичных нефтеперерабатывающих заводов в Соединенных Штатах полагаются на блистер или анод от первичных плавильных печей в качестве основного источника питания. Некоторые, однако, перерабатывают высококачественный лом № 1 или покупают блистер и / или анод, полученные из лома. Как правило, очищенный огнем слиток или катод, полученные в основном из вторичного материала, не могут использоваться во всех областях.Большую часть этого материала используют латунные мельницы. Вторичный катод может не подходить для применений с тонкой проволокой и будет использоваться в основном для изготовления проволоки. Некоторые из них смешиваются с катодом с первичных нефтеперерабатывающих заводов и используются в других проводных и кабельных операциях.

Southwire использует высококачественный лом для производства катода, который используется вместе с покупным катодом при производстве проводов и кабелей. Еще одно предприятие по переработке металлолома Warrenton Refining производит очищенные огнем слитки. Reading Industries и Cerro Copper владеют заводами по огневой очистке металлолома, которые производят сырье для своих трубных заводов.Noranda в Канаде и Asarco используют высококачественный лом на своих первичных нефтеперерабатывающих заводах. Нефтеперерабатывающие заводы США перерабатывают около 10% лома, утилизируемого в Соединенных Штатах.

Латунные заводы являются крупнейшими потребителями лома в США, на их долю приходится чуть более 50% общего потребления лома. На латунных заводах используется как медь, так и лом медных сплавов. Материал должен быть высококачественным, так как его просто переплавляют без возможности рафинирования. По большей части это новый лом. Например, значительная часть лома на станах для производства катанки по производству сплавов — это лом, возвращаемый с производственных операций клиентов.Возвратный лом также является важным источником для производителей полос и листов, но трубные заводы полагаются на покупной лом, а не на платный материал. В среднем лом составлял 56% потребности латунных заводов США в меди.

Производители слитков и литейные заводы полагаются на лом для получения большей части меди, и в 1997 году на лом приходилось 93% их потребностей в меди. Поскольку требования к свойствам материалов для литых изделий, как правило, менее строги, чем для проката и волочения, производители слитков и литейные заводы могут использовать более низкие сорта меди и лома медных сплавов.

Потребление меди в США
(содержание меди в тысячах метрических тонн)
Продукт Очищенный Лом% Лом
Катанка 2,129 31 1%
Латунные мельницы 596 769 56%
Производство слитков и литейное производство 15 207 93%
Прочие отрасли 18 54 75%
Итого 2,759 1,055 28%

Медь экономично утилизировать

Медь имеет высокую внутреннюю стоимость, поэтому вторичная переработка меди имеет экономический смысл.Инфраструктура сборщиков металлолома, дилеров, переработчиков и потребителей была развита без стимулов муниципалитетов или программ возврата.

Когда латунные комбинаты забирают лом у своих клиентов, цена на этот лом часто составляет около 90% стоимости металла в ломе. Например, когда заводы по производству латунной катанки корректируют свои цены, они устанавливают показатель «продажная цена на металлическую катанку» и «цену выкупа для токарной обработки, возвращаемой клиентом».

На рынке США медный лом обычно продается с небольшой скидкой по сравнению с ценой на медь, установленной на бирже Comex.В 1998 г. медный лом продавался по цене около 98% от цены первичной меди.

Также в этом выпуске:

2007 г. | 2006 г. | 2005 г. | 2004 г. | 2003 г. | 2002 г. | 2001 г. | 2000 г. | 1999 г. | 1998 г. | 1997 г.

Лучшие металлы для внешней архитектуры

Берег океана — красивое, но дорогое место для жизни.И, как выяснилось, это одно из самых сложных мест для использования металла в уличной архитектуре.

Соль и влажность морского побережья затрудняют долгосрочное строительство. Большинство прибрежных построек нуждаются в обслуживании каждые несколько десятилетий или, в зависимости от металла, использованного при их строительстве, может потребоваться полная замена.

И хотя большинство металлов устойчивы к коррозии, они не защищены. Те, которые не подвержены коррозии, обычно представляют собой роскошные металлы с большими ценниками.

По мере продвижения вглубь суши все металлы дольше сохраняются благодаря более низкому содержанию соли в окружающей среде. Это не спасет их от дождя и непогоды, но у них больше шансов.

Независимо от того, где вы строите, ваша архитектура будет подвержена воздействию ветра, дождя и, возможно, соли и других элементов.

Выбор лучших металлов для наружных работ. может стать разницей между долгой данью вашему мастерству и уродливой и дорогостоящей неудачей.Вот некоторые из лучших металлов для использования на открытом воздухе.

4 лучших, наиболее устойчивых к коррозии металла для наружной архитектуры

Итак, какие архитектурные металлы лучше всего подходят для внешней архитектуры?

  1. Нержавеющая сталь — сталь со слоем оксида хрома, придающим ей блеск
  2. Красные металлы (латунь, медь, бронза) — роскошные металлы для фантазии
  3. Алюминий — часто используется в наружной арматуре и др.
  4. Оцинкованная сталь — углеродистая сталь, покрытая жидким цинком для дополнительной защиты от коррозии

Теперь давайте сравним эти металлы по наиболее важным для вас качествам: цена, надежность и красота. Начнем с самого распространенного, но наименее прочного: оцинкованной стали.

4. Сталь оцинкованная

Оцинкованная сталь — наименее устойчивый к коррозии металл в этом списке. Оцинкованная сталь больше функциональна, чем красота , поэтому это не лучший выбор, если внешний вид важен для вашего проекта. Несмотря на это, его чаще всего используют, поскольку он обеспечивает не менее 50 лет надежной и доступной производительности (25 и более лет в морской среде).

Оцинкованная сталь — это углеродистая сталь, покрытая жидким цинком.Цинк становится жертвенным анодом и будет подвергаться коррозии раньше, чем сталь под ним, даже если некоторая часть стали обнажится (явление, называемое предпочтительной коррозией ).

Одним из преимуществ оцинкованной стали является возможность регулировки степени защиты путем указания количества цинка, осажденного на поверхности стали во время ее производства. Чем больше цинка вы нанесете, тем лучше вы получите защиту!

Оцинкованная сталь

на сегодняшний день является самой доступной в этом списке, поэтому до сих пор так широко используется на открытом воздухе.Некоторые из наиболее распространенных оцинкованных изделий, которые мы производим, — это компоненты, используемые для крепления солнечных панелей на крышах коммерческих зданий.

Итак, оцинкованная сталь лучше всего подходит для проектов, которым требуется только краткосрочная коррозионная стойкость, или для архитектурных сооружений, требующих планового и последовательного ремонта.

(Связанное сообщение: Не солите насчет прибрежного строительства — используйте эти архитектурные металлы)

3. Алюминий

На ступеньку выше оцинкованной стали — алюминий.Распространенными наружными алюминиевыми изделиями являются светильники, дверные и оконные рамы.

Ржавеет ли алюминий? Нет — он создает собственное защитное покрытие с помощью процесса, называемого самопассивацией . Когда алюминий окисляется, он создает вокруг себя защитный слой, как улитка, втягивающаяся в свою раковину. Любая краска на нем немного потускнеет.

Производители могут ускорить этот процесс с помощью анодирования , которое немедленно укрепляет металл и оставляет его с полированной поверхностью.

Алюминиевая оправа для наружного применения чаще всего формируется методом экструзии, хотя мы делаем ее вальцовкой. Его часто используют на внешнем обрамлении дверей и окон витрин.

В зависимости от того, с кем вы говорите, алюминий прослужит от 10 до 100 лет до разложения. (Мы склоняемся к первому.) Помните, что алюминиевые товары для улицы предназначены для продажи по экономичной цене — во многих случаях они просто не прослужат долгое время на открытом воздухе.

Алюминий — эффективный вариант для внешних архитектурных компонентов, , но это не лучший выбор в нашем списке!

2. Медь, латунь, бронза

Эти красные металлы гораздо более редки и роскошны, чем алюминий или нержавеющая сталь. Они также невероятно прочные; как только они окисляются, они полностью невосприимчивы к элементам. Латунь и бронза — это сплавы меди, поэтому все они становятся несколько зелеными при окислении. Некоторые дизайнеры даже намеренно добавляют патину к бронзе, меди и латуни, чтобы сразу же получить этот величественный вид!

Медь — необработанный элемент и самый мягкий из этих трех металлов.Цинк добавляется к меди для получения латуни, а олово с медью создает бронзу. Добавление других металлов делает латунь и бронзу более твердыми, прочными и устойчивыми к окислению. Некоторые источники говорят, что медная отделка может прекрасно прослужить более тысячи лет.

Эти металлы будут особенно востребованы архитекторами, которым нужен богатый эстетический вид .

Запросы на красный металл часто поступают для роскошных отелей, банков, исторических зданий и реставрационных работ. Это определенно высококачественный материал… фунт за фунт, это легко вдвое или втрое дороже нержавеющей стали.

Однако, если вы хотите, чтобы ваша архитектура выдержала испытание временем и оказала воздействие, медь, латунь и бронза обладают высокой коррозионной стойкостью, атмосферостойкостью и долговечностью. Помня о ценах на эти металлы, вам нужно спросить себя: «Стоит ли мой проект затрат на самые качественные материалы?»

1. Нержавеющая сталь

В большинстве случаев медь, латунь и бронза эквивалентны нержавеющей стали по прочности.Все они невероятно устойчивы к стихиям (как долго Статуя Свободы возвышается в гавани Нью-Йорка?), Но они также очень дороги. По этой единственной (и очень важной) причине нержавеющая сталь занимает первое место в списке.

Ржавеет ли нержавеющая сталь? Да, в чрезвычайно агрессивных условиях это возможно — только гораздо медленнее, чем углеродистая сталь и алюминий. Тем не менее, нержавеющая сталь обладает наилучшим балансом прочности и рентабельности для наружных коммерческих и промышленных целей. Просто периодически чистите его, чтобы он выглядел как зеркало.

Существует более 150 типов нержавеющей стали, но есть только три, которые наиболее распространены для наружного использования: марки 304, 316 и 430. Каждый тип нержавеющей стали имеет различную долю легированных металлов, что влияет на ее долговечность и стоимость.

G Нержавеющая сталь rade 304 наиболее часто используется из серии 300. Его легированные металлы — 18% хрома и 8% никель — придают ему исключительную физическую и эстетическую прочность.

Однако это также одна из самых дорогих марок нержавеющей стали.

< Нержавеющая сталь марки 316 содержит такое же количество хрома, что и 304, но с более высоким процентным содержанием никеля плюс 2-3% молибдена. Молибден повышает устойчивость металла к соли, что делает его идеальным для самых агрессивных сред. Обычно это металл, используемый в морских приложениях.

430 нержавеющая сталь обычно используется для мягких внешних условий или в помещении, где погода отслеживается (например, в металлическом кожухе дверной коробки).Точно так же эскалаторы в торговых центрах используют нержавеющую сталь 430 для защиты от слякоти и соли, которые приносят покупатели. Он имеет более низкий процент хрома (17%) и более высокий процент углерода (0,12%), что делает его самым дешевым и популярным вариантом.

Однако очевидно, что он не так эффективен, как его аналоги серии 300 для наружного применения.

Нержавеющая сталь намного доступнее меди, латуни или бронзы. И, в зависимости от того, как и где вы его используете, он может прослужить более ста лет.

(
Сообщение по теме: Является ли сталь экологически чистым материалом?)

Какой металл лучше всего подходит для вашего проекта?

Как видите, ваш выбор металла может во многом зависеть от того, насколько заметным будет ваш проект. Закопанная под землей труба не обязательно должна быть красивой; входная дверь в коммерческое здание делает. Ваш бюджет, желаемый внешний вид и функциональные требования определят, какой материал вам нужен для вашего проекта.

Если вам нужен материал для грубых работ, вам может потребоваться пружина для высококачественного металла.Ситуации, в которых идеально подходит высокопрочный металл, включают:

  • Соленая вода или противогололедная соль
  • Горячие влажные районы с редкими осадками
  • Высокий уровень загрязнения

Алюминий плохо выдерживает воздействие соли и со временем подвергается коррозии, что делает его плохо подходящим для прибрежных применений. С другой стороны, латунные светильники — отличные варианты для любой среды.

Если вы ищете больше функциональности, чем красоты, возможно, будет уместным использовать одну из менее дорогих, но высокопрочных оцинкованных сталей.

Если вам нужна более длительная защита или более яркий, более полированный вид, нержавеющая сталь может быть вашим выбором.

Если ваш проект очень эстетичен или вам нужен насыщенный красный металлический оттенок, один из сплавов на основе меди может быть лучшим материалом для вас.

В зависимости от вашего проекта может быть больше факторов при выборе идеального металла.

Например, а как насчет вес ? Алюминий легкий и легко транспортируемый. Между тем сталь намного тяжелее.Если для вас важна портативность, убедитесь, что вы покупаете более легкий металл.

Легко понять, почему вы должны изучить каждый угол, прежде чем выбрать лучший металл для внешних проектов. Проведите исследование, привлеките производителя и примите хорошо обоснованное решение, которое окажет долгосрочное положительное влияние.

( Примечание редактора: Эта статья была первоначально опубликована в январе 2016 года и недавно была обновлена.)

Смесь платина-золото стала самым прочным металлическим сплавом в мире

Инженеры Sandia National Laboratories разработали то, что, по их мнению, является самым лучшим в мире. прочный металлический сплав когда-либо созданный.Новый материал, состоящий из комбинации платины и золота, по всей видимости, в 100 раз более износостойкий, чем высокопрочная сталь, что делает его первым металлическим сплавом, который присоединился к тому же классу, что и алмаз. Более того, он, естественно, производит собственную смазку, которую в нормальных условиях производить чрезвычайно сложно и дорого.

Сплав Sandia состоит на 90 процентов из платины и на 10 процентов из золота, и чтобы проиллюстрировать его долговечность, команда использует довольно красочную аналогию. Представьте себе занос на шинах, сделанных из нового сплава — по словам его изобретателей, только один слой атомов будет стираться после заноса на милю, и вы могли бы дрейфовать вокруг экватора Земли 500 раз, прежде чем протектор откажется.

Интересно, что этот конкретный сплав платины с золотом не нов, но долгое время на него не обращали внимания с точки зрения долговечности. Это потому, что, когда инженеры разрабатывают или изучают прочные сплавы, они обычно обращаются к более прочным. Этот сплав не особенно твердый, но было обнаружено, что он лучше реагирует на нагрев, что позволяет ему дольше сопротивляться повреждению от трения.

«Многие традиционные сплавы были разработаны для увеличения прочности материала за счет уменьшения размера зерна», — говорит Джон Карри, первый автор исследования.«Даже несмотря на это, в присутствии экстремальных напряжений и температур многие сплавы будут укрупняться или размягчаться, особенно при усталости. Мы увидели, что с нашим сплавом платина-золото механическая и термическая стабильность превосходны, и мы не заметили значительных изменений в микроструктуре. в течение очень долгих периодов циклических нагрузок во время скольжения «.

Исследователи подошли к проблеме, используя компьютерное моделирование, чтобы отслеживать, что делают отдельные атомы и как это влияет на общие свойства материала.Отсюда материалы с особенно желательными характеристиками могут быть выбраны для дальнейшего изучения, объединены и, в конечном итоге, протестированы в реальном мире.

«Мы переходим к фундаментальным атомным механизмам и микроструктуре и связываем все эти вещи вместе, чтобы понять, почему вы получаете хорошие характеристики или почему вы получаете плохие характеристики, а затем разрабатываем сплав, который дает вам хорошие характеристики», — говорит Майкл Чандросс. соавтор исследования.

Но в этой истории есть еще более странная деталь.Во время тестирования исследователи обнаружили, что на поверхности сплава начала формироваться черная пленка. Этот материал оказался алмазоподобным углеродом — эффективной смазкой, для создания которой обычно требуется довольно сложный и дорогостоящий процесс.

«Мы считаем, что стабильность и внутренняя устойчивость к износу позволяют углеродсодержащим молекулам из окружающей среды прилипать и разрушаться во время скольжения с образованием алмазоподобного углерода», — говорит Карри. «В промышленности есть и другие методы для этого, но они обычно включают вакуумные камеры с высокотемпературной плазмой из углеродных частиц.Это может стать очень дорогим ».

Это спонтанное производство смазки может не только продлить срок службы сплава, но и может быть использовано как новый, более простой способ массового производства алмазоподобного углерода для других промышленных целей.

исследование было опубликовано в двух статьях, одна из которых опубликована в Advanced Materials , а другая в журнале Carbon .

Источник: Sandia National Laboratories

6 основных типов металлов для изготовления ювелирных изделий

Getty Images / Westend61


Самое лучшее в ювелирных изделиях по металлу — это большое разнообразие материалов, с которыми вы можете работать.Независимо от того, хотите ли вы обрабатывать серебро, золото, розовое золото, недрагоценные металлы или другие специализированные металлы, воспользуйтесь нашей краткой информацией о наиболее распространенных типах металлов для изготовления ювелирных изделий.

1. Серебро

Когда вы говорите об украшениях, вы имеете в виду чистое серебро. Это просто означает, что это 92,5% серебра и 7,5% меди. Стерлинговое серебро — отличный вариант, потому что оно прочное и долговечное, поэтому его можно использовать для изготовления колец, ожерелий, браслетов, запонок, пряжек ремней, украшений для тела… вы понимаете.Но имейте в виду, что серебряные украшения мягче золота, платины и титана, и без должного ухода они могут потускнеть.

2. Серебро

Металлы с серебряным наполнением (также известные как «серебряное покрытие») — еще один популярный выбор. Разница в том, что проволока с серебряным наполнением изготавливается с помощью тепла и давления, чтобы нанести слой серебра на основу из более дешевого металла.

Этот слой серебра в сотни раз толще стандартного покрытия.Поскольку он такой толстый, он позволяет работать глубже, полировать больше и даже выполнять легкую гравировку, не обнажая основной металл под ним.

Серебро имеет смысл для ювелирных деталей, таких как ушная проволока и цепочки. Это делает их доступными, плюс они прослужат вечно и будут отлично смотреться в сочетании с подвесками из стерлингового серебра.

3. Золото

Westend61 / Getty Images


Золотые украшения — это смесь золота и других металлов, таких как серебро, медь, никель и цинк.Когда вы говорите о фактическом содержании золота, оно измеряется в каратах (K) или каратах (ct). Это просто описывает соотношение чистого золота к другим металлам в материале. Чем выше доля золота в конечном металле, тем больше долларов вам придется потратить на это.

Максимальное содержание золота составляет 24 карата, что делает украшения ужасными, потому что золото 24 карата мягкое и податливое. Посмотрите на золото 14 карат для украшения — оно прочное и с ним легко работать. Или, если вы чувствуете себя более расточительным, попробуйте золото 18 карат (75% чистого золота).

Чистое золото желтого цвета, и, поскольку вы его не купите, в конечном итоге цвет этого металла определяется не содержащими золото металлами, используемыми в сплаве.

  • Желтое золото — это сплав чистого золота, серебра и меди или цинка.
  • Белое золото — это сплав чистого золота и белых металлов, таких как никель, серебро и палладий. На самом деле он имеет более сероватый цвет и покрыт родием, чтобы придать ему более белый вид.Сегодня никель обычно не используют, так как у многих людей на него аллергия.
  • Розовое золото — это сплав чистого золота с высоким содержанием меди.
  • Зеленое золото в точности похоже на желтое золото, за исключением того, что в сплаве отсутствует медь.

Золото, в любом его варианте, часто используется для изготовления обручальных колец, колец, серег и ожерелий.

4. Основной металл

Westend61 / Getty Images


К основным металлам относятся, среди прочего, железо, никель, медь, латунь и титан.Этих металлов много, и они могут довольно легко окисляться или разъедать, но из них получаются красивые подвески из кованых дисков.

5. Платина

Платина — самый редкий и самый дорогой из металлов. Но цена оправдана, ведь он очень прочный и никогда не потускнеет. Чистая платина плавится при температуре 3216,2 градуса по Фаренгейту, поэтому, если вы, знаете ли, буквально не проводите время на солнце, она отлично подойдет для таких вещей, как обручальные кольца и наручники.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *