Самый прочный сплав • Наука
мая 18, 2011
Самый прочный сплав
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
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.
Алеся Круковская, Samogo.Net
Последние опубликованные
Самая большая свинья в мире: где она живет? 
Рейтинг детских смесей: самые популярные производителиsamogoo.net
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.
Рейтинг:
(голосов: 2)
Новость опубликована 10-01-2016, 13:35.
aviatitan.net
Самый твердый металл — какой он из себя?
Наиболее тяжелыми являются металлы платиновой группы, так как у них самая высокая плотность. Среди них самые тяжелые – осмий и иридий. Это самый твердый материал. Показатель плотности данных металлов почти одинаков, если не считать незначительной погрешности вычислений.
Открытие иридия произошло в 1803 году. Его обнаружил английский химик Смитсон Теннат, исследуя природную платину, доставленную из Южной Америки. В переводе с древнегреческого название «иридий» означает «радуга».
Добыть самый твердый металл (иридий) очень сложно, его почти нет в природе. Часто значительное его количество содержится в метеоритах, упавших на землю. По мнению большинства ученых, содержание на нашей планете иридия должно было быть намного больше. Но в связи с особенным свойством данного металла – сидерофильностью (схожесть с железом), он опустился в самую глубину земных недр во время процесса формирования ядра Земли.
Иридий – самый твердый металл, который очень сложно обработать как термическим, так и химическим способом. Он не вступает в реакцию с кислотами, сочетаниями кислот при температуре менее ста градусов. Данный металл подвержен процессам окисления при опускании в раствор, состоящий из смеси соляной и азотной кислоты (царская водка).
Научный интерес как источника электрической энергии представляет изотоп тяжелого металла – иридий-192m2, так как период полураспада данного металла очень большой – 241 год. Широкое применение иридий нашел в промышленности и палеонтологии – его используют для производства перьев для ручек, определения возраста слоев земли.
Открытие осмия произошло случайным образом в 1804 году. Этот самый твердый металл был обнаружен в химическом составе осадка растворенной в царской водке платины. Название «осмий» происходит от древнегреческого слова «запах». В природе этого металла почти нет. Наиболее часто его находят в составе полиметаллической руды. Также как и иридий, осмий почти не подвержен механическому воздействию. Один литр осмия намного тяжелее, чем десять литров воды. Но это свойство данного металла пока еще нигде не нашло применения.
Самый твердый металл осмий добывается на российских и американских рудниках. Однако наиболее богатым его месторождением признана ЮАР. Часто осмий находят в составе железных метеоритов.
Особый интерес представляет собой осмий-187, экспортируемый только Казахстаном. Он используется для определения возраста метеоритов. Один грамм этого изотопа стоит 10 тыс. долларов США.
В промышленности в основном используется твердый сплав осмия с вольфрамом (осрам) для производства ламп накаливания. Осмий также является катализирующим веществом при производстве нашатырного спирта (аммиака). Достаточно редко из этого металла изготавливают режущие части для инструментов в хирургии.
Оба тяжелых металла – осмий и иридий – почти всегда содержатся в одном сплаве. Это определенная закономерность. А для их разделения нужно приложить немало усилий, ведь они не такие мягкие, как, например, серебро.
fb.ru
Самый тяжелый металл в мире – что о нем известно?
Для того чтобы определить, какой самый тяжелый металл в мире, нужно рассмотреть двух основных претендентов на это звание, а именно – осмий и иридий. Два самых плотных элемента таблицы Менделеева занимают в ней, соответственно, места под номерами 76 и 77. Плотность данных металлов составляет, исходя из их свойств, 22,6 грамма на кубический сантиметр.
Чтобы понять, что же собой представляет самый тяжелый металл, можно сравнить обыкновенную пробку с пробкой, изготовленной из любого претендента на звание «Самый тяжелый металл в мире». Так, чтобы привести весы в равновесие, понадобится чуть более ста обыкновенных пробок, в то время как они должны будут уравновесить всего лишь одну, выполненную из осмия или иридия.
Оба металла были открыты в начале XIX века. Их открытие приписывают ученому С. Теннанту, который в 1804 году проводил анализ осадков, полученных в результате обработки платиновых самородков «царской водкой» (одна часть азотной и три части соляной кислоты). В изучаемом осадке он и выявил два химических элемента, которым присвоил названия осмия и иридия. Иридий получил свое название от греческого слова, обозначающего радугу. Это связано с тем, что соли данного элемента изменяют окраску в зависимости от условий.
Исследования были продолжены русским химиком К. Клаусом, который, начиная с 1841 г, получил финансирование на проведение исследований остатков обработки самородной платины с целью получения дополнительных порций этого драгоценного металла. Поставленная цель так и не была достигнута, однако в процессе работы ученый решил провести тщательное изучение остаточных элементов.
Причина, по которой сложно определить, какой самый тяжелый металл из этих двух элементов, заключается в том, что разница в плотности составляет сотую часть грамма. Ситуация усугубляется тем, что самородных элементов в природе не существует.
Добывают самый тяжелый металл из самородков, которые представляют собой соединение рутения, осмия, платины, палладия и самого иридия. Полученный элемент представляет собой порошкообразное вещество, которое можно ковать при очень высоких температурах. В то же время иридий является так называемым «платиновым металлом», что определяет некоторые его свойства, среди которых полная невосприимчивость к кислотам их смесям. К примеру, взаимодействие с «царской водкой» не приводит к каким-либо последствиям. Иридий растворяется только в некоторых щелочных смесях, к примеру, в дисульфате калия.
Для чего же используют самый тяжелый металл? Из него изготавливают тигли, которые идеально подходят для работы в лабораторных условиях, а также специальный вид мундштука, который применяют для получения тугоплавкого стекла. Его также можно встретить в дорогих перьевых ручках и в стержнях шариковых ручек. К тому же, в связи со снижением себестоимости, иридий стали применять в автомобилестроении, где он широко используется в изготовлении свечей зажигания. Следует отметить, что полученные свечи имеют высокую стоимость, однако их изготовление оправдывает себя, поскольку в результате получают очень долговечные и надежные комплектующие.
Современные цены на этот самый тяжелый металл составляют 35 американских долларов за грамм иридия.
fb.ru
Разработан самый прочный металлический сплав
Исследователи из Калифорнийского Технического Института (Калтека) сообщили о том, что им удалось разработать новый металлический сплав, который прочней любого другого металла, известного науке.
Научный журнал Nature Materials опубликовал статью, в которой рассказывается о сплаве палладия с небольшим количеством серебра и смесью других металлоидов, который является рекордсменом среди материалов по своей прочности и силе.
Молекулы металла не кристаллизированы, как в других металлах, но зажаты в том, что ученые назвали стеклоподобной жидкостью. Но, несмотря на это, материал не разбивается подобно стеклу.
«Наше исследование впервые продемонстрировало, что данный класс материалов, металлические стекла, имеют задатки стать самым крепким материалом в мире», — сказал старший научный сотрудник Калтека Мариос Демитру. Новое исследование «отодвинуло границы переносимости нагрузок для конструкционного металла».
Открытие было сделано командой исследователей, в которую входили Уильям Джонсон, Рубен Ф., профессор прикладных наук Донна Меттлер и их коллеги из Калтека.
Демитру рассказал, что этот сплав может быть вскоре задействован в медицинских имплантатах, таких как внутричелюстной зубной имплантат, а также в других конструкционных ипостасях, например в качестве детали в автомобильной или аэрокосмической областях. Он добавил, что сплав «слишком дорогостоящ. Цена недопустимо высока для широкомасштабного всеобщего использования».
Ученые постараются определить, что придает сплаву его уникальные свойства и как это можно внедрить для сплавов, состоящих из менее дорогостоящих металлов.
Оригинал (на англ. языке): Сurrent
Странный металлический предмет весом примерно 500 граммов был найден на полу, на складе одной из мебельных компаний штата Массачусетс в четверг, 1 декабря. Удивительно в этой находке то, что прямо над ней в крыше было обнаружено отверстие, указывающее на то, что предмет попал в помещение через крышу. Загадочный кусок металла по форме и размеру очень напоминает большую высокую баночку газированной воды, но этот серебристый цилиндр более тусклый. У нас нет ни одной версии, что это может быть.
Марсоход самостоятельно запечатлел себя на фоне пустынных барханов красной планеты и отправил снимки на землю. Первая фотография марсохода получилась со спины, поэтому не изобразила всю красоту Марса. На втором снимке Марсоход воспользовался не своей рукой, а встроенной в металлический корпус камерой. Полученные фотографии оказались более чем интересными для ученых, которые тут же решили поставить перед аппаратом новую исследовательскую задачу
Аллергическую реакцию на американское устройство iPad обнаружили на днях квалифицированные специалисты у одиннадцатилетнего ребенка, проживающего в городе Сан-Диего. Согласно данным, обнародованным американскими средствами массовой информации, мальчик был доставлен в одну из клиник с аллергической крапивницей по всему телу. По предварительным данным, полученным медиками в ходе обследования
globalscience.ru
|
|
Купить рекламу на сайте НЛП Видео Уроки Rotaban.ru — реклама точно в цель! Продвижение группы в ВК Накрутка просмотров на Youtube онлайн
|
||||||||||||||
mne-interesno.ucoz.ru