Коли мова йде про твердий і міцний метал, то в своїй уяві людина відразу ж малює воїна з мечем і в обладунках. Ну або з шаблею, і обов’язково з дамаської сталі. Але сталь, хоч і міцний, але не чистий метал, її отримують шляхом сплаву заліза з вуглецем і деякими іншими металами-добавками. І при необхідності сталь піддають обробці, щоб змінити її властивості.
Легкий міцний метал сріблясто-білого кольору
Кожна з добавок, будь то хром, нікель або ванадій, відповідають за певну якість. А ось для міцності додають титан-виходять самі тверді сплави.
За однією версією, метал отримав свою назву від титанів, могутніх і безстрашних дітей богині землі геї. Але за іншою версією, срібляста речовина названо на честь королеви фей титанії.
Титан відкрили німецький і англійський хіміки грегор і клапрот незалежно один від одного з різницею в шість років. Сталося це в кінці 18-го століття. Речовина тут же зайняло місце в періодичній системі менделєєва. Через три десятиліття був отриманий перший зразок металевого титану. І досить довго метал не використовували через його крихкості. Рівно до 1925 року-саме тоді, після ряду дослідів, йодидним методом був отриманий чистий титан. Відкриття стало справжнім проривом. Титан виявився технологічним, на нього тут же звернули увагу конструктори та інженери. І зараз метал з руди отримують, в основному, магнієтермічний способом, який запропонували в 1940 році.
Якщо зачіпати фізичні властивості титану, то можна відзначити його високу питому міцність, міцності при високих температурах, маленьку щільність і корозійну стійкість. Механічна міцність титану в два рази вище міцності заліза і в шість – алюмінію. При високих температурах, де легкі сплави вже не працюють (на основі магнію і алюмінію), на допомогу приходять титанові сплави. Наприклад, літак на висоті в 20 кілометрів розвиває швидкість в три рази вище, ніж швидкість звуку. І температура його корпусу при цьому близько 300 градусів за цельсієм. Навантаження такі витримує тільки титановий сплав.
За поширеністю в природі метал займає десяте місце. Титан видобувають в пар, росії, китаї, україні, японії та індії. І це далеко не повний перелік країн.
Перелік можливостей застосування металу викликає повагу. Це військова промисловість, остепротези в медицині, ювелірні та спортивні вироби, плати мобільних телефонів і багато іншого. Постійно підносять титан конструктори ракето, авіа, кораблебудування. Навіть хімічна промисловість не залишила метал без уваги. Титан відмінний для лиття, адже обриси при виливку точні і мають гладку поверхню. Розташування атомів в титані аморфне. І це гарантує високу міцність при розтягуванні, ударну в’язкість, чудові магнітні властивості.
Тверді метали з найбільшою щільністю
Одними з найбільш твердих металів, так само, є осмій і іридій. Це речовини з платинової групи, у них найвища, майже однакова, щільність.
Іридій відкрили в 1803 році. Виявив метал хімік з англії смітсон теннат, під час дослідження природної платини з південної америки. До речі, з давньогрецької «іридій» перекладається як «веселка».
Самий твердий метал добути досить складно, оскільки в природі його майже немає. І часто метал знаходять в метеоритах, які впали на землю. За словами вчених, на нашій планеті вміст іридію має бути набагато більшим. Але через властивості металу – сидерофільності – він знаходиться на самій глибині земних надр.
Іридій досить складно обробити і термічним, і хімічним способом. Метал не вступає в реакцію з кислотами, навіть поєднаннями кислот при температурі менше 100 градусів. При цьому, речовина схильне до процесів окислення в царській горілці (це суміш соляної і азотної кислот).
Інтерес, як до джерела електричної енергії, представляє ізотоп іридію 193 m 2. Оскільки період напіврозпаду металу становить 241 рік. Знайшов широке застосування іридій в палеонтології і промисловості. Його використовують при виготовленні пір’я для ручок і визначення віку різних шарів землі.
А ось осмій відкрили на рік пізніше, ніж іридій. Цей твердий метал знайшли в хімічному складі осаду платини, яка була розчинена в царській горілці. І назва “осмій «вийшло з давньогрецького слова»запах”. Метал не схильний до механічного впливу. При цьому, один літр осмію в рази важче, ніж десять літрів води. Втім, це властивість поки залишилося без застосування.
Осмій видобувають на американських і російських рудниках. Багате його родовище і в пар. Досить часто метал знаходять в залізних метеоритах. Для фахівців представляє інтерес осмій-187, який експортується тільки з казахстану. З його допомогою визначають вік метеоритів. Варто відзначити, що всього один грам ізотопу коштує 10 тисяч доларів.
Ну а використовують осмій в промисловості. І не в чистому вигляді, а у вигляді твердого сплаву з вольфрамом. Виробляють з речовини лампи розжарювання. Осмій є каталізатором при виготовленні нашатирного спирту. Рідко з металу виготовляють ріжучі частини для потреб хірургії.
Самий твердий метал з чистих
Найтвердіший з найчистіших металів на планеті-хром. Він відмінно піддається механічній обробці. Метал блакитно-білого кольору виявили в 1766 році в околицях єкатеринбурга. Мінерал тоді отримав назву»сибірський червоний свинець”. Його сучасна назва-крокоит. Через кілька років після відкриття, а саме, в 1797 році, французький хімік воклен виділив з металу новий метал, вже тугоплавкий. Фахівці сьогодні вважають, що отримана речовина – карбід хрому.
Назва цього елемента утворено від грецького “колір”, адже сам метал славиться різноманітністю забарвлення своїх з’єднань. Хром досить просто зустріти в природі, він поширений. Знайти метал можна в пар, яка з видобутку займає перше місце, а так само в казахстані, зімбабве, росії та мадагаскарі. Присутні родовища в туреччині, вірменії, індії, бразилії та на філіппінах. Фахівці особливо цінують деякі сполуки хрому-це хромистий залізняк і крокоит.
Найтвердіший метал у світі – вольфрам
Вольфрам-це хімічний елемент, самий твердий, якщо розглядати його в ряду з іншими металами. Його температура плавлення надзвичайно висока, вище-тільки у вуглецю, але це не металевий елемент.
Але природна твердість вольфраму в той же час не позбавляє його гнучкості і податливості, що дозволяє виковувати з нього будь-які необхідні деталі. Саме його гнучкість і теплостійкість робить вольфрам ідеально відповідним матеріалом для виплавки дрібних деталей освітлювальних приладів і деталей телевізорів, наприклад.
Використовується вольфрам і в більш серйозних областях, наприклад, зброярстві – для виготовлення противаг і артилерійських снарядів. Цим вольфрам зобов’язаний високому показнику щільності, що робить його основною речовиною важких сплавів. Щільність вольфраму близька за показником до золота – всього кілька десятих складають різницю.
На сайті uznayvse.ru можна прочитати які ж метали є найм’якшими, як їх використовують, і що з них роблять.
