امروز قوی ترین فلزات جهان را بررسی می کنیم و خواص آنها را مورد بحث قرار می دهیم. و تیتانیوم "رده بندی قدرت" را باز می کند.

بادوام ترین نیست؟

احتمالاً نام فلز از این نام گرفته شده است قهرمان یونان باستانتیتان بنابراین، ما این فلز را با تخریب ناپذیری مرتبط می‌دانیم. بسیاری تیتانیوم را قوی ترین فلز جهان می دانند. با این حال، در واقعیت، این دور از مورد است.

تیتانیوم خالص اولین بار در سال 1925 به دست آمد. مواد جدید به دلیل تعدادی از خواص بلافاصله توجه را به خود جلب کرد. تیتانیوم به طور فعال در بخش صنعتی استفاده می شود.

امروزه تیتانیوم در بین فلزات طبیعی از نظر شیوع در جایگاه دهم قرار دارد. که در پوسته زمینحدود 700 میلیون تن دارد. یعنی مواد اولیه فعلی تا 150 سال دیگر دوام می آورد.

تیتانیوم خواص بسیار خوبی دارد. این فلز سبک و بادوام است که در برابر خوردگی مقاوم است. می توان آن را به راحتی عملیات حرارتی کرد و کاربردهای گسترده ای دارد. با سایر عناصر جدول تناوبی فقط زمانی که گرم شود تعامل دارد. به طور طبیعی در سنگ معدن روتیل و ایلمنیت یافت می شود. تیتانیوم خالص از تف جوشی سنگ معدن با کلر به دست می آید.

قادر به تحمل بارهای سنگین است. این فلز با استحکام و مقاومت بالا متمایز می شود عمل شوک. در ساخت استفاده می شود وسیله نقلیه، موشک ها و حتی زیردریایی ها. تیتانیوم می تواند فشار را حتی در اعماق زیاد تحمل کند.

در صنعت پزشکی نیز محبوب است. پروتزهای مبتنی بر آن با بافت های بدن تعامل ندارند و در معرض خوردگی نیستند. اما با گذشت سالها شروع به فرسودگی می کند که شما را مجبور می کند پروتز را با یک پروتز جدید جایگزین کنید.

توسعه های جدید

در سال 2016، دانشمندان راهی برای بهبود خواص تیتانیوم و دوام بیشتر آن پیدا کردند. هدف اصلی این تحقیق یافتن ماده ای بادوام تر و سازگار با بافت های بدن است. و سپس آنها به یاد طلا که سال های طولانیدر پروتز استفاده می شود.

آلیاژ تیتانیوم و طلا، پس از چندین بار تلاش برای یافتن نسبت ایده آل اجزاء، به طرز باورنکردنی بادوام بود. 4 برابر قوی تر از سایر فلزات که امروزه برای پروتز استفاده می شود.

تانتالیوم

یکی از قوی ترین فلزات این نام از نام خدای یونان باستان تانتالوس گرفته شده است که زئوس را خشمگین کرد و به جهنم انداخته شد. دارای رنگ سفید نقره ای با رنگ مایل به آبی است. این عنصر مشخصه ماگمای گرانیتی و قلیایی است. از معدنی کلتان استخراج می شود که بزرگترین ذخایر آن در برزیل و آفریقا قرار دارد.

در سال 1802 افتتاح شد. سپس آن را گونه ای از کلمبیا در نظر گرفتند، اما بعداً مشخص شد که این دو هستند فلزات مختلف، از نظر خواص مشابه تنها 100 سال بعد، بدست آوردن تانتالیم خالص ممکن شد. هزینه آن امروز بسیار بالا است - 150 دلار به ازای هر 1 کیلوگرم فلز.

تانتالیوم یک فلز نسوز با چگالی نسبتا بالا است. از نظر شیمیایی پایدار است زیرا در اسیدهای رقیق حل نمی شود. تانتالیوم به صورت پودر در هوا به خوبی می سوزد. برای ساخت خازن های الکترولیتی، بخاری ها در کوره های خلاء استفاده می شود. خازن های تانتالیوم عمر مفید سیستم های الکترونیکی را به 10-12 سال افزایش می دهند. قابل توجه است که حتی جواهرات نیز از آن استفاده کرده اند - آنها جایگزین پلاتین می شوند.

آزمایش مقاومت فلزات نشان داد که آلیاژ تانتالیوم و تنگستن تقریباً صد در صد استحکام دارد.

اوسمیوم بسیار ...

اوسمیوم یکی دیگر از فلزات فوق العاده قوی است. همچنین در لیست کمیاب ترین و گران ترین ها قرار دارد. در پوسته زمین به مقدار بسیار کمی وجود دارد. به عنوان پراکنده طبقه بندی می شود، یعنی ذخایر خاص خود را ندارد. بنابراین استخراج آن با مشکلات عظیمی همراه است.

اسمیم از گروه فلزات پلاتین است. قیمت آن حدود 10000 دلار در هر گرم است. از نظر قیمت پس از کالیفرنیای مصنوعی در رتبه دوم قرار دارد. از چندین ایزوتوپ تشکیل شده است که جدا کردن آنها فوق العاده دشوار است. محبوب ترین ایزوتوپ اوسمیوم-187 است. قیمت هر گرم آن تا 200000 دلار هم می رسد!

اوسمیم رکورددار چگالی در بین فلزات است. علاوه بر این، یک فلز با استحکام بالا است. آلیاژهای حاوی اسمیم در برابر خوردگی مقاوم شده و قوی تر و بادوام تر می شوند. فلز نیز در شکل خالصمثلاً برای ساخت خودکارهای گران قیمت که عملاً سالها فرسوده نمی شوند و می نویسند.

کروم

کروم، کبالت و تنگستن از سال 1913 برای علم شناخته شده اند و تحت نام مشترک - استلیت ها متحد شده اند. آنها حتی در دمای 600 درجه سانتیگراد نیز سخت می مانند.

این فلز عمدتاً در لایه های عمیق زمین یافت می شود. همچنین در شهاب‌سنگ‌های سنگی یافت می‌شود که آنالوگ‌های گوشته ما محسوب می‌شوند. فقط اسپینل های کرومی ارزش صنعتی دارند. بسیاری از مواد معدنی حاوی کروم کاملا بی فایده هستند. خالص ترین کروم از الکترولیز غلیظ به دست می آید محلول آبییا الکترولیز سولفات کروم.

فلز در ترکیب با فولاد به طور قابل توجهی استحکام آن را افزایش می دهد و همچنین مقاومت در برابر اکسیداسیون را افزایش می دهد. ویژگی های فولاد را بدون کاهش شکل پذیری آن بهبود می بخشد.

روتنیوم

این فلز متعلق به گروه پلاتین است و جزء فلزات نجیب طبقه بندی می شود. با این حال، از فهرست آنها، روتنیوم کمترین نجیب در نظر گرفته می شود ... توسط دانشمند کارل-ارنست کلاوس در سال 1844 کشف شد. قابل ذکر است که استاد مدام نتایج تحقیقات خود را بو و مزه می کرد. حتی یک بار هم سوخت حفره دهان، زمانی که یکی از ترکیبات روتنیمی را که کشف کرد چشید.

ذخایر جهانی آن امروزه حدود 5000 تن است. روتنیوم برای مدت طولانی مورد مطالعه قرار گرفته است، اما بسیاری از خواص آن هنوز ناشناخته است. مشکل اینجاست که هنوز راهی برای خالص سازی کامل روتنیم پیدا نشده است. آلودگی مواد خام مانع از مطالعه خواص آن می شود. با این حال، پزشکان مطمئن هستند که استفاده از فلز در زندگی روزمره می تواند بروز بیماری را در میان جمعیت افزایش دهد. به همین دلیل است که انتشار ایزوتوپ روتنیوم-106 در اورال چنین طنین انداز را در مطبوعات ایجاد کرد. از این گذشته، روتنیوم-106 دارای خواص رادیواکتیو است.

در همان زمان، ارزش آن در سال 2017 به طور غیرمنتظره ای از تمام فلزات پلاتین پیشی گرفت.

ایریدیوم قوی ترین فلز است

ایریدیوم است که بالاترین قدرت را دارد. بله، از نظر چگالی کمتر از اسمیم است، اما دارای بالاترین ضریب استحکام است. به آن نادرترین فلز نیز می گویند، اما در واقع میزان استاتین در پوسته زمین حتی کمتر است.

ایریدیوم به دقت مورد مطالعه قرار گرفت. پس از 70 سال، خواص اصلی آن هستند قدرت باور نکردنیو مقاومت در برابر خوردگی در سراسر جهان شناخته شده است. امروزه در بسیاری از صنایع از آن استفاده می شود. سهم شیر از این فلز توسط صنایع شیمیایی مورد بهره برداری قرار می گیرد. باقیمانده در میان بسیاری از مناطق دیگر از جمله پزشکی و جواهرات توزیع می شود. ایریدیوم در ترکیب با پلاتین جواهراتی با کیفیت و بسیار بادوام ایجاد می کند.

دنیای ما پر است حقایق شگفت انگیز، که برای بسیاری از افراد جالب است. خواص فلزات مختلف نیز از این قاعده مستثنی نیست. در بین این عناصر که 94 عدد در جهان وجود دارد، شکل پذیرترین و چکش خوارترین عناصر و همچنین عناصری با رسانایی الکتریکی بالا یا ضریب مقاومت بالا هستند. این مقاله سخت ترین فلزات و همچنین خواص منحصر به فرد آنها را مورد بحث قرار می دهد.

ایریدیوم در فهرست فلزاتی که با بیشترین سختی متمایز می شوند، رتبه اول را دارد. در آغاز قرن نوزدهم توسط شیمیدان انگلیسی اسمیتسون تنانت کشف شد. ایریدیوم دارای خواص فیزیکی زیر است:

• دارای رنگ سفید نقره ای است؛
• نقطه ذوب آن 2466 درجه سانتیگراد است.
• نقطه جوش - 4428 o C؛
• مقاومت - 5.3·10-8 اهم·m.

از آنجایی که ایریدیوم سخت ترین فلز روی کره زمین است، پردازش آن دشوار است. اما همچنان در زمینه های مختلف صنعتی کاربرد دارد. به عنوان مثال از آن برای ساختن توپ های کوچکی که در نوک قلم استفاده می شود استفاده می شود. ایریدیوم برای ساخت اجزای موشک های فضایی، برخی از قطعات خودروها و غیره استفاده می شود.

ایریدیوم بسیار کمی در طبیعت وجود دارد. یافته های این فلز به نوعی شاهد سقوط شهاب سنگ ها در محل کشف آن است. این اجسام کیهانی حاوی مقادیر قابل توجهی فلز هستند. دانشمندان بر این باورند که سیاره ما نیز غنی از ایریدیوم است، اما ذخایر آن به هسته زمین نزدیک تر است.

جایگاه دوم در لیست ما به روتنیوم می رسد. کشف این فلز نقره ای خنثی متعلق به کارل کلاوس شیمیدان روسی است که در سال 1844 ساخته شده است. این عنصر متعلق به گروه پلاتین است. یک فلز کمیاب است. دانشمندان توانسته اند ثابت کنند که تقریباً 5 هزار تن روتنیم در این سیاره وجود دارد. استخراج تقریباً 18 تن فلز در سال امکان پذیر است.

روتنیوم به دلیل کمیت محدود و هزینه بالا به ندرت در صنعت استفاده می شود. در موارد زیر استفاده می شود:

• مقدار کمی از آن برای بهبود خواص خوردگی به تیتانیوم اضافه می شود.
• آلیاژ آن با پلاتین برای ایجاد تماس های الکتریکی که بسیار مقاوم هستند استفاده می شود.
• روتنیوم اغلب به عنوان کاتالیزور برای واکنش های شیمیایی.

فلزی به نام تانتالیوم که در سال 1802 کشف شد، جایگاه سوم را در فهرست ما دارد. توسط شیمیدان سوئدی A.G. Ekeberg کشف شد. برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که تانتالیوم با نیوبیم یکسان است. اما هاینریش رز شیمیدان آلمانی توانست ثابت کند که این دو عنصر متفاوت هستند. ورنر بولتون دانشمند آلمانی توانست در سال 1922 تانتالیوم را به شکل خالص آن جدا کند. این یک فلز بسیار کمیاب است. بزرگترین ذخایر سنگ معدن تانتالیوم در غرب استرالیا کشف شد.

تانتالیم به دلیل خواص منحصر به فردش فلزی است که بسیار مورد توجه است. در استفاده می شود زمینههای مختلف:

• در پزشکی، تانتالیوم برای ساختن سیم و سایر عناصری که می توانند بافت ها را کنار هم نگه دارند و حتی به عنوان جایگزین استخوان عمل کنند، استفاده می شود.
• آلیاژهای این فلز در برابر محیط های تهاجمی مقاوم هستند، به همین دلیل است که از آنها در ساخت تجهیزات هوافضا و الکترونیک استفاده می شود.
• تانتالوم همچنین برای تولید انرژی در راکتورهای هسته ای استفاده می شود.
• این عنصر به طور گسترده در صنایع شیمیایی استفاده می شود.

کروم یکی از سخت ترین فلزات است. در سال 1763 در روسیه در یک کانسار در اورال شمالی کشف شد. دارای رنگ آبی مایل به سفید است، اگرچه مواردی وجود دارد که آن را یک فلز سیاه می دانند. کروم را نمی توان یک فلز کمیاب نامید. کشورهای زیر از نظر ذخایر غنی هستند:

• قزاقستان؛
• روسیه؛
• ماداگاسکار؛
• زیمبابوه

در کشورهای دیگر نیز ذخایر کروم وجود دارد. این فلز به طور گسترده ای در شاخه های مختلف متالورژی، علم، مهندسی مکانیک و غیره استفاده می شود.

جایگاه پنجم در لیست سخت ترین فلزات به بریلیم تعلق دارد. کشف آن متعلق به شیمیدان فرانسوی لوئیس نیکولا واکلین است که در سال 1798 انجام شد. این فلز دارای رنگ سفید نقره ای است. بریلیم علیرغم سختی، ماده ای شکننده است که پردازش آن را بسیار دشوار می کند. برای ایجاد بلندگوهای با کیفیت بالا استفاده می شود. برای ایجاد سوخت جت و مواد نسوز استفاده می شود. این فلز به طور گسترده ای در ایجاد فناوری هوافضا و تاسیسات لیزری. همچنین در انرژی هسته ای و در ساخت تجهیزات اشعه ایکس استفاده می شود.

در لیست سخت ترین فلزات، اسمیم نیز وجود دارد. این عنصر متعلق به گروه پلاتین است و خواص آن مشابه ایریدیوم است. این فلز نسوز در برابر محیط های تهاجمی مقاوم است، چگالی بالایی دارد و پردازش آن دشوار است. توسط دانشمند اسمیتسون تنانت از انگلستان در سال 1803 کشف شد. این فلز به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. عناصر ضربان ساز از آن ساخته می شود و همچنین برای ایجاد دریچه ریوی استفاده می شود. همچنین به طور گسترده در صنایع شیمیایی و برای اهداف نظامی استفاده می شود.

رنیوم فلز نقره انتقالی جایگاه هفتم را در لیست ما دارد. فرضیه وجود این عنصر توسط D.I Mendeleev در سال 1871 مطرح شد و شیمیدانان آلمانی موفق به کشف آن در سال 1925 شدند. تنها 5 سال پس از این، استخراج این فلز کمیاب، بادوام و نسوز امکان پذیر شد. در آن زمان امکان به دست آوردن 120 کیلوگرم رنیم در سال وجود داشت. اکنون میزان تولید سالانه فلز به 40 تن افزایش یافته است. برای تولید کاتالیزور استفاده می شود. همچنین برای ایجاد کنتاکت های الکتریکی که می توانند خود تمیز شوند استفاده می شود.

تنگستن خاکستری نقره ای نه تنها یکی از سخت ترین فلزات است، بلکه در نسوز بودن نیز پیشرو است. فقط در دمای 3422 درجه سانتیگراد ذوب می شود. به لطف این خاصیت، از آن برای ایجاد عناصر رشته ای استفاده می شود. آلیاژهای ساخته شده از این عنصر استحکام بالایی دارند و اغلب برای مصارف نظامی استفاده می شوند. تنگستن نیز برای تولید استفاده می شود وسایل جراحی. همچنین برای ساخت ظروف که مواد رادیواکتیو در آنها ذخیره می شود استفاده می شود.

یکی از سخت ترین فلزات اورانیوم است. در سال 1840 توسط شیمیدان Peligo کشف شد. D.I. مندلیف کمک زیادی به مطالعه خواص این فلز کرد. خواص رادیواکتیو اورانیوم توسط دانشمند A. A. Becquerel در سال 1896 کشف شد. سپس شیمیدانی از فرانسه تابش فلزی کشف شده را اشعه بکرل نامید. اورانیوم اغلب در طبیعت یافت می شود. کشورهایی که بیشترین ذخایر را دارند سنگ معدن اورانیوم، استرالیا، قزاقستان و روسیه هستند.

جایگاه آخر در ده سخت ترین فلزات به تیتانیوم می رسد. برای اولین بار این عنصر به شکل خالص توسط شیمیدان جی. برزلیوس از سوئد در سال 1825 بدست آمد. تیتانیوم فلزی سبک وزن به رنگ سفید نقره ای است که دوام بالایی دارد و در برابر خوردگی و تنش های مکانیکی مقاوم است. آلیاژهای تیتانیوم در بسیاری از شاخه‌های مهندسی مکانیک، پزشکی و صنایع شیمیایی استفاده می‌شوند.

استفاده از فلزات در زندگی روزمرهدر طلوع رشد بشر آغاز شد و اولین فلز مس بود، زیرا در طبیعت موجود است و به راحتی قابل پردازش است. جای تعجب نیست که باستان شناسان در حین کاوش ها پیدا کنند محصولات مختلفو ظروف خانگی ساخته شده از این فلز. در روند تکامل، مردم به تدریج یاد گرفتند که ارتباط برقرار کنند فلزات مختلف، به دست آوردن آلیاژهای با دوام فزاینده مناسب برای ساخت ابزار و سلاح های بعدی. امروزه آزمایشات ادامه دارد که به لطف آنها می توان قوی ترین فلزات جهان را شناسایی کرد.

رتبه ما با تیتانیوم باز می شود - استحکام بالا فلز سخت، که بلافاصله مورد توجه قرار گرفت. خواص تیتانیوم عبارتند از: استحکام ویژه بالا. مقاومت به دمای بالا; چگالی کم؛ مقاومت در برابر خوردگی؛ مقاومت مکانیکی و شیمیایی

9 اورانوس
معروف ترین عنصر که یکی از قوی ترین فلزات جهان محسوب می شود و در شرایط عادی یک فلز رادیواکتیو ضعیف است. در طبیعت هم در حالت آزاد و هم در سنگهای رسوبی اسیدی یافت می شود. بسیار سنگین است، به طور گسترده در همه جا پراکنده شده و دارای خواص پارامغناطیس، انعطاف پذیری، چکش خواری و شکل پذیری نسبی است. اورانیوم در بسیاری از مناطق تولید استفاده می شود.

8 تنگستن

این فلز که به عنوان نسوزترین فلز موجود شناخته می شود، یکی از قوی ترین فلزات جهان است. این یک عنصر انتقالی جامد از رنگ خاکستری نقره ای براق است. استحکام بالا، نسوز عالی و مقاومت در برابر تأثیرات شیمیایی دارد. با توجه به خواصی که دارد، می توان آن را آهنگری کرد و به صورت نخ نازک کشید. به عنوان رشته تنگستن شناخته می شود.

در میان نمایندگان این گروه، آن را یک فلز انتقالی می دانند تراکم بالارنگ نقره ای سفید. در طبیعت به شکل خالص وجود دارد، اما در مواد خام مولیبدن و مس یافت می شود. با سختی و چگالی بالا مشخص می شود و دارای نسوز عالی است. استحکام آن افزایش یافته است که به دلیل تغییرات مکرر دما از بین نمی رود. رنیوم یک فلز گران قیمت است و هزینه بالایی دارد. مورد استفاده در تکنولوژی مدرن و الکترونیک.

فلزی براق نقره‌ای مایل به سفید با رنگ کمی مایل به آبی، از گروه پلاتین است و یکی از قوی‌ترین فلزات جهان محسوب می‌شود. مشابه ایریدیوم، چگالی اتمی بالا، استحکام و سختی بالایی دارد. از آنجایی که اسمیم یک فلز پلاتین است، خواصی شبیه به ایریدیوم دارد: نسوز، سختی، شکنندگی، مقاومت در برابر استرس مکانیکی و همچنین تاثیر محیط های تهاجمی. پیدا شد کاربرد گستردهدر جراحی، میکروسکوپ الکترونی، صنایع شیمیایی، موشک، تجهیزات الکترونیکی.

5 بریلیم
از گروه فلزات است و عنصری خاکستری روشن با سختی نسبی و سمیت بالا می باشد. با توجه به خواص منحصر به فرد خود، بریلیم در طیف گسترده ای از مناطق تولید استفاده می شود: انرژی هسته ای. مهندسی هوا فضا؛ متالورژی; تکنولوژی لیزر؛ انرژی هسته ای. بریلیم به دلیل سختی بالا در تولید آلیاژهای آلیاژی و مواد نسوز استفاده می شود.

4 کروم
بعدی در لیست ده فلز قوی در جهان کروم است - فلزی سخت و با استحکام بالا به رنگ آبی مایل به سفید، مقاوم در برابر قلیایی ها و اسیدها. در طبیعت به صورت خالص وجود دارد و به طور گسترده در شاخه های مختلف علم، فناوری و تولید استفاده می شود. کروم برای ایجاد آلیاژهای مختلف استفاده می شود که در ساخت مواد پزشکی و همچنین شیمیایی استفاده می شود تجهیزات تکنولوژیکی. هنگامی که با آهن ترکیب می شود، آلیاژی به نام فروکروم را تشکیل می دهد که در ساخت ابزارهای برش فلز استفاده می شود.

تانتالیوم شایسته برنز در رتبه بندی است، زیرا یکی از قوی ترین فلزات در جهان است. او هست فلز نقرهبا سختی و چگالی اتمی بالا. به دلیل تشکیل یک لایه اکسید روی سطح آن، دارای رنگ سربی است. خواص متمایز تانتالیوم استحکام بالا، نسوز، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر محیط های تهاجمی است. این فلز یک فلز نسبتاً انعطاف پذیر است و به راحتی می توان آن را ماشین کاری کرد. امروزه تانتالیوم با موفقیت استفاده می شود: در صنایع شیمیایی. در طول ساخت راکتورهای هسته ای؛ در تولید متالورژی؛ هنگام ایجاد آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت.

2 روتنیوم

جایگاه دوم در رتبه بندی بادوام ترین فلزات جهان را روتنیوم، فلز نقره ای متعلق به گروه پلاتین، به خود اختصاص داده است. ویژگی آن وجود موجودات زنده در بافت عضلانی است. از خواص با ارزش روتنیم می توان به استحکام بالا، سختی، نسوز، مقاومت شیمیایی و توانایی تشکیل ترکیبات پیچیده اشاره کرد. روتنیم کاتالیزور بسیاری از واکنش های شیمیایی در نظر گرفته می شود و به عنوان ماده ای برای ساخت الکترودها، تماس ها و نوک های تیز عمل می کند.

1 ایریدیوم
رتبه بندی بادوام ترین فلزات در جهان توسط ایریدیوم - یک فلز نقره ای-سفید، سخت و نسوز که متعلق به گروه پلاتین است - در رأس آن قرار دارد. در طبیعت، عنصر با مقاومت بالا بسیار نادر است و اغلب با اسمیم ترکیب می شود. به دلیل سختی طبیعی، ماشین کاری آن دشوار است و در برابر ضربه بسیار مقاوم است. شیمیایی. ایریدیوم با قرار گرفتن در معرض هالوژن ها و پراکسید سدیم به سختی واکنش نشان می دهد. این فلز نقش مهمی در زندگی روزمره دارد. برای بهبود مقاومت در برابر محیط های اسیدی به تیتانیوم، کروم و تنگستن اضافه می شود، در ساخت لوازم التحریر استفاده می شود و در جواهرات برای ساخت جواهرات استفاده می شود. هزینه ایریدیوم به دلیل حضور محدود آن در طبیعت همچنان بالاست.

بسیاری از عاشقان حقایق جالبمی‌پرسم سخت‌ترین فلز کدام است؟ و پاسخ دادن به این سوال آسان نخواهد بود. البته هر معلم شیمی به راحتی و بدون فکر درست می گوید. اما در میان شهروندان عادی که آخرین بار در مدرسه شیمی خوانده اند، تعداد زیادی نمی توانند به درستی و سریع پاسخ دهند. این به این دلیل است که از کودکی همه به ساختن اسباب‌بازی‌های مختلف از سیم عادت کرده‌اند و به خوبی به خاطر داشته‌اند که مس و آلومینیوم نرم هستند و به خوبی خم می‌شوند، اما فولاد، برعکس، به راحتی نمی‌تواند شکل دلخواه را بدهد. یک فرد اغلب با سه فلز نام برده سر و کار دارد، بنابراین او حتی نامزدهای دیگر را در نظر نمی گیرد. اما فولاد، البته، سخت ترین فلز در جهان نیست. اگر منصف باشیم، شایان ذکر است که این به هیچ وجه یک فلز به معنای شیمیایی نیست، بلکه ترکیبی از آهن و کربن است.

تیتانیوم چیست؟

سخت ترین فلز تیتانیوم است. تیتانیوم خالص اولین بار در سال 1925 به دست آمد. این کشف هیجانی را در محافل علمی ایجاد کرد. صنعت گران بلافاصله توجه را به مواد جدید جلب کردند و از مزایای استفاده از آن قدردانی کردند. توسط نسخه رسمی، سخت ترین فلز روی زمین نام خود را به افتخار تایتان های نابود نشدنی گرفت که به گفته اساطیر یونان باستانبنیانگذاران جهان بودند.

به گفته دانشمندان، کل ذخایر جهانی تیتانیوم امروزی حدود 730 میلیون تن است. با سرعت فعلی استخراج مواد خام فسیلی، تا 150 سال دیگر به اندازه کافی وجود خواهد داشت. تیتانیوم از نظر ذخایر طبیعی در بین تمام فلزات شناخته شده رتبه دهم را دارد. بزرگترین تولید کننده تیتانیوم در جهان، شرکت روسی VSMPO-Avisma است که تا 35 درصد نیازهای جهانی را برآورده می کند. شرکت مشغول است چرخه کاملفرآوری از استخراج سنگ معدن تا ساخت محصولات مختلف. حدود 90 درصد طول می کشد بازار روسیهبرای تولید تیتانیوم حدود 70 درصد محصولات نهاییبرای صادرات می رود

تیتانیوم فلزی نقره ای رنگ و سبک با نقطه ذوب 1670 درجه سانتیگراد است. فعالیت شیمیایی بالا را فقط در شرایط عادی نشان می دهد که با اکثر آنها واکنش نشان نمی دهد عناصر شیمیاییو اتصالات در طبیعت به صورت خالص یافت نمی شود. رایج به شکل روتیل (دی اکسید تیتانیوم) و ایلمنیت ( ترکیب، شامل سنگ معدن دی اکسید تیتانیوم و اکسید آهن است. تیتانیوم خالص با تف جوشی سنگ معدن با کلر و سپس جابجایی فلز فعال تر (معمولا منیزیم) از تتراکلرید حاصل جدا می شود.

کاربردهای صنعتی تیتانیوم

سخت ترین فلز کاربردهای نسبتاً وسیعی در بسیاری از صنایع دارد. اتم هایی که به صورت آمورف مرتب شده اند تیتانیوم را فراهم می کنند بالاترین سطحاستحکام کششی و پیچشی، مقاومت در برابر ضربه خوب، خواص مغناطیسی بالا. از این فلز برای ساخت بدنه های حمل و نقل هوایی و موشک ها استفاده می شود. به خوبی با بارهای عظیمی که خودروها در ارتفاعات زیاد تجربه می کنند، کنار می آید. تیتانیوم همچنین در تولید بدنه زیردریایی ها استفاده می شود، زیرا می تواند مقاومت کند فشار بالادر اعماق زیاد

در صنعت پزشکی از فلز در ساخت دندان مصنوعی و ایمپلنت دندان و همچنین ابزار جراحی استفاده می شود. این عنصر به عنوان یک افزودنی آلیاژی به برخی از گریدهای فولاد اضافه می شود که به آنها استحکام و مقاومت بیشتری در برابر خوردگی می دهد. تیتانیوم برای ریخته‌گری مناسب است، زیرا به شما امکان می‌دهد کاملاً به دست آورید سطوح صاف. از آن نیز ساخته شده است جواهر سازیو وسایل تزئینی. ترکیبات تیتانیوم نیز به طور فعال استفاده می شود. از دی اکسید برای ساختن رنگ، سفید کردن و افزودن آن به کاغذ و پلاستیک استفاده می شود.

نمک‌های تیتانیوم آلی به عنوان کاتالیزور سخت‌کننده استفاده می‌شوند تولید رنگ و لاک. ساخته شده از کاربید تیتانیوم سازهای مختلفو ملحقات برای پردازش و حفاری فلزات دیگر. در مهندسی دقیق، آلومینید تیتانیوم برای تولید عناصر مقاوم در برابر سایش که حاشیه ایمنی بالایی دارند، استفاده می شود.

سخت ترین آلیاژ فلز توسط دانشمندان آمریکایی در سال 2011 بدست آمد. ترکیب آن شامل پالادیوم، سیلیکون، فسفر، ژرمانیوم و نقره بود. مواد جدید"شیشه فلزی" نامیده می شد. این ترکیبی از سختی شیشه و پلاستیسیته فلز است. دومی مانند شیشه استاندارد از گسترش ترک ها جلوگیری می کند. به طور طبیعی، این ماده به طور گسترده تولید نشد، زیرا اجزای آن، به ویژه پالادیوم، فلزات کمیاب هستند و بسیار گران هستند.

که در این لحظهتلاش‌های دانشمندان با هدف یافتن اجزای جایگزینی است که خواص به‌دست‌آمده را حفظ کند، اما هزینه تولید را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهد. با این حال، برخی از قطعات برای صنعت هوافضا در حال حاضر از آلیاژ حاصل تولید می شود. اگر بتوان عناصر جایگزین را به ساختار وارد کرد و مواد به طور گسترده ای گسترش یافت، این امکان وجود دارد که به یکی از محبوب ترین آلیاژهای آینده تبدیل شود.

فلزات شامل موادی هستند که دارای خواص ویژه مشخصه آنها هستند. در این حالت شکل پذیری و چکش خواری بالا و همچنین هدایت الکتریکی و تعدادی پارامتر دیگر در نظر گرفته می شود. از داده های زیر می توان فهمید که کدام یک از آنها قوی ترین فلز است.

درباره فلزات در طبیعت

کلمه "فلز" از آلمانی به روسی آمده است. از قرن شانزدهم در کتاب‌ها یافت می‌شود، هرچند به ندرت. بعداً در عصر پیتر اول ، بیشتر مورد استفاده قرار گرفت و سپس این کلمه به معنای کلی "سنگ معدنی ، معدنی ، فلز" بود. و فقط در طول دوره فعالیت M.V. لومونوسوف این مفاهیم متمایز شد.

در طبیعت، فلزات به ندرت به شکل خالص خود یافت می شوند. اساساً آنها بخشی از سنگهای معدنی مختلف هستند و همچنین ترکیبات مختلفی مانند سولفیدها، اکسیدها، کربناتها و غیره را تشکیل می دهند. برای به دست آوردن فلزات خالص و این برای استفاده آینده آنها بسیار مهم است، باید آنها را جدا کرده و سپس خالص سازی کرد. در صورت لزوم، فلزات آلیاژ می شوند - ناخالصی های خاصی به منظور تغییر خواص آنها اضافه می شود. در حال حاضر، تقسیم‌بندی به سنگ‌های فلزی آهنی وجود دارد که شامل آهن و سنگ‌های غیرآهنی می‌شود. فلزات گرانبها یا نجیب عبارتند از طلا، پلاتین و نقره.

فلزات حتی در بدن انسان نیز یافت می شوند. کلسیم، سدیم، منیزیم، مس، آهن - این لیستی از این مواد است که در بیشترین مقدار یافت می شوند.

بسته به کاربرد بیشتر آنها، فلزات به گروه های زیر تقسیم می شوند:

1. مصالح و مواد ساختمانی. هم خود فلزات و هم آلیاژهای آنها با خواص بهبود یافته قابل توجهی استفاده می شود. که در در این موردآنها به استحکام، نفوذ ناپذیری در برابر مایعات و گازها و همگنی اهمیت می دهند.
2. مواد برای ابزار، اغلب به بخش کار اشاره دارد. فولادهای ابزار و آلیاژهای سخت برای این منظور مناسب هستند.
3. مواد الکتریکی. از چنین فلزاتی به عنوان رسانای خوب الکتریسیته استفاده می شود. رایج ترین آنها مس و آلومینیوم هستند. آنها همچنین به عنوان مواد با مقاومت بالا - نیکروم و دیگران استفاده می شوند.

قوی ترین فلزات

استحکام فلزات توانایی مقاومت در برابر تخریب تحت تأثیر تنش‌های داخلی است که می‌تواند زمانی ایجاد شود که نیروهای خارجی بر این مواد تأثیر بگذارند. این نیز خاصیت یک سازه برای حفظ ویژگی های خود برای مدت معینی است.

بسیاری از آلیاژها نه تنها در برابر تأثیرات فیزیکی بلکه در برابر تأثیرات شیمیایی نیز کاملاً مقاوم هستند. فلزاتی هستند که می توان آنها را بادوام ترین نامید. تیتانیوم که در دمای بالاتر از 1941 کلوین (20±1660 درجه سانتیگراد) ذوب می شود، اورانیوم که یک فلز رادیواکتیو و تنگستن نسوز است که در دمای حداقل 5828 کلوین (5555 درجه سانتیگراد) می جوشد. و همچنین دیگرانی که دارند خواص منحصر به فردو در فرآیند ساخت قطعات، ابزار و اشیاء با توجه به بیشترین فن آوری های مدرن. پنج مورد از بادوام‌ترین آنها شامل فلزاتی است که از قبل مشخص شده است و در بخش‌های مختلف اقتصاد ملی مورد استفاده قرار می‌گیرند آزمایش های علمیو تحولات

در سنگ معدن مولیبدن و مواد خام مس یافت می شود. سختی و چگالی بالایی دارد. بسیار نسوز. استحکام آن را نمی توان حتی تحت تأثیر تغییرات دمایی بحرانی کاهش داد. به طور گسترده در بسیاری از دستگاه های الکترونیکی و وسایل فنی استفاده می شود.

یک فلز خاکی کمیاب با رنگ خاکستری نقره ای و تشکیلات کریستالی و براق در هنگام شکستن. جالب اینجاست که کریستال های بریلیم تا حدودی طعم شیرینی دارند، به همین دلیل است که در ابتدا به آن "گلوسینیم" می گفتند که به معنای "شیرین" است. به لطف این فلز ظاهر شد تکنولوژی جدید، که در سنتز استفاده می شود سنگ های مصنوعی- زمرد، آکوامارین، برای نیازهای صنعت جواهرسازی. بریلیم در حین مطالعه خواص بریل کشف شد - سنگ های نیمه قیمتی. در سال 1828 دانشمند آلمانی F. Wöller بریلیم فلزی بدست آورد. با تابش اشعه ایکس تعامل ندارد، بنابراین، به طور فعال برای ایجاد دستگاه های خاص استفاده می شود. علاوه بر این، آلیاژهای بریلیوم در ساخت بازتابنده های نوترونی و تعدیل کننده ها برای نصب در راکتور هسته ای. خواص ضد حریق و ضد خوردگی، هدایت حرارتی بالا، آن را به عنصری ضروری برای ایجاد آلیاژهای مورد استفاده در ساخت هواپیما و صنعت هوافضا تبدیل کرده است.

این فلز در اورال میانه کشف شد. M.V. در مورد او نوشته است. لومونوسوف در اثر خود "اولین پایه های متالورژی" در سال 1763. این بسیار گسترده است، معروف ترین و گسترده ترین ذخایر آن در آفریقای جنوبی، قزاقستان و روسیه (اورال) قرار دارد. محتوای این فلز در سنگ معدن بسیار متفاوت است. رنگ آن آبی روشن، با ته رنگ است. در شکل خالص آن بسیار سخت است و به خوبی قابل پردازش است. او خدمت می کند یک جزء مهمبرای ایجاد فولادهای آلیاژی، به ویژه فولادهای ضد زنگ، که در صنایع گالوانیکی و هوافضا استفاده می شوند. آلیاژ آن با آهن، فروکروم، برای تولید ابزارهای برش فلز ضروری است.

این فلز با ارزش تلقی می شود، زیرا خواص آن فقط کمی کمتر از فلزات نجیب است. مقاومت بالایی در برابر اسیدهای مختلف دارد و در برابر خوردگی حساس نیست. تانتالیم در طرح های مختلفو اتصالات برای تولید محصولات شکل پیچیدهو به عنوان پایه ای برای تولید اسیدهای استیک و فسفریک. از این فلز در پزشکی استفاده می شود زیرا می توان آن را با بافت انسانی ترکیب کرد. صنعت موشک به آلیاژ تانتالیم و تنگستن مقاوم در برابر حرارت نیاز دارد زیرا می تواند دمای 2500 درجه سانتی گراد را تحمل کند. خازن های تانتالیوم بر روی دستگاه های رادار نصب شده و در آن استفاده می شود سیستم های الکترونیکیبه عنوان فرستنده

ایریدیوم یکی از قوی ترین فلزات در جهان به حساب می آید. رنگ این فلز نقره ای و بسیار سخت است. به عنوان فلز گروه پلاتین طبقه بندی می شود. پردازش آن دشوار است و علاوه بر این، نسوز است. ایریدیوم عملاً با مواد سوزاننده تعامل ندارد. در بسیاری از صنایع استفاده می شود. از جمله در زیورآلات، پزشکی و صنایع شیمیایی. به طور قابل توجهی مقاومت ترکیبات تنگستن، کروم و تیتانیوم را در برابر محیط های اسیدی بهبود می بخشد. ایریدیوم خالص سمی نیست، اما ترکیبات فردی آن ممکن است سمی باشند.

علیرغم این واقعیت که بسیاری از فلزات ویژگی های مناسبی دارند، تعیین دقیق اینکه کدام فلز قوی ترین فلز در جهان است بسیار دشوار است. برای انجام این کار، تمام پارامترهای آنها مطابق با سیستم های تحلیلی مختلف مورد مطالعه قرار می گیرد. اما در حال حاضر، همه دانشمندان ادعا می کنند که ایریدیوم با اطمینان از نظر قدرت، جایگاه اول را به خود اختصاص می دهد.