Pierwszym metalem, który ludzkość zaczęła używać do celów domowych, była miedź: łatwa w obróbce, dość często występuje w naturze, więc nie jest zaskakujące, że służyła jako materiał do pierwszych metalowych noży i toporów. Nieco później ludzie odkryli, że dodając cynę do miedzi, można uzyskać znacznie trwalszy stop - brąz. A kiedy opanowano żelazo, okazało się, że w czystej postaci jest niewiele silniejszy niż miedź, ale w połączeniu z węglem zyskuje znacznie lepsze właściwości wytrzymałościowe. Średniowieczni alchemicy, oprócz poszukiwania kamienia filozoficznego, eksperymentowali również ze stopami, próbując ustalić, który jest najtwardszym metalem na świecie, ale wszystkie eksperymenty potwierdziły, że stopy są mocniejsze niż czysty metal, cokolwiek to może być. Ale co dzisiaj??
Treść artykułu
- Najtrudniejszy
- Używanie najtwardszych metali
- Uran
Najtrudniejszy
Wszystkie najsilniejsze metale „czystej krwi” zostały odkryte przez człowieka dość późno. Powód jest prosty: są znacznie mniej powszechne niż zwykłe żelazo lub miedź. Istnieje kilka metod określania twardości materiałów: według Mohsa, według Vickersa, według Brinella i Rockwella, których dane różnią się nieznacznie. Na przykład w skali Mohsa żelazo ma wartość tylko 4, a najwyższa twardość diamentu wynosi 10. I tuzin metali, których twardość wynosi 5 jednostek lub więcej, wygląda następująco:
- iryd - 5;
- ruten - 5;
- tantal - 5;
- technet - 5;
- chrom - 5;
- beryl - 5,5;
- osm - 5,5;
- ren - 5,5;
- wolfram - 6;
- uran - 6.
Większość tego „wspaniałego tuzina” jest niezwykle rzadka z natury (na przykład roczna produkcja rutenu na świecie wynosi około 18 ton, a renu około 40 ton) lub ma promieniotwórczość, która sprawia, że trudno jest je stosować w życiu codziennym. Wszystkie mają bardzo znaczny koszt, z możliwym wyjątkiem chromu. Wysoka twardość i stosunkowo niska cena tego metalu sprawiły, że stał się popularny w produkcji trwałych stopów.
do treści ↑Używanie najtwardszych metali
Z uwagi na fakt, że większość najtwardszych metali ma bardzo rzadki charakter, ich właściwości wytrzymałościowe pozostają nieodebrane lub zapotrzebowanie jest bardzo ograniczone, na przykład w celu pokrycia komponentów i części mechanizmów, które podlegają największemu obciążeniu. Ale głupie jest stosowanie dodatków renu lub rutenu do produkcji stali narzędziowej lub zbroi. Metale te po prostu nie wystarczają na wszystko. Dlatego chrom okazał się bardzo popularny. Jest to najważniejszy dodatek stopowy, który poprawia zarówno wytrzymałość, jak i odporność na korozję stopów..
Niektóre metale twarde w bardzo małych ilościach są wykorzystywane w medycynie, w tworzeniu technologii kosmicznej, jako katalizatory i w niektórych innych obszarach. W tych przypadkach popyt nie wynikał z ich twardości, ale z innych powiązanych cech. Na przykład wolfram, jako najbardziej ogniotrwały metal na planecie (temperatura topnienia +3422 Celsjusza), znalazł zastosowanie w tworzeniu żarowych żarników do urządzeń oświetleniowych. W małych ilościach jest dodawany do stopów, które muszą wytrzymywać wysokie temperatury przez długi czas - na przykład w przemyśle metalurgicznym.
Treści reklamowe ↑Uran
Uran, podobnie jak wolfram, jest najtwardszym metalem na Ziemi, ale uran jest znacznie bardziej powszechny na naszej planecie, więc znalazł znacznie szersze zastosowanie. A jego radioaktywność nie stała się tą przeszkodą. Najbardziej znanym zastosowaniem uranu jest „paliwo” w elektrowniach jądrowych. Ponadto jest wykorzystywany w geologii do określania wieku skał oraz w przemyśle chemicznym..
Właściwości wytrzymałościowe i wysoki ciężar właściwy uranu (jest 19 razy cięższy od wody) przydały się przy tworzeniu amunicji przeciwpancernej. W tym przypadku nie stosuje się czystego metalu, ale jego zubożoną różnorodność, która prawie w całości składa się ze słabo radioaktywnego izotopu uranu-238. Ciężkie rdzenie wykonane z takiego metalu doskonale penetrują nawet dobrze opancerzone cele. Nie wiadomo jeszcze, jak bardzo resztkowe skutki stosowania takiej amunicji szkodzą środowisku i ludziom, ponieważ jest zbyt mało materiału statystycznego na ten temat.
