Najmočnejše kovine: TOP 10 najtrših kovin na svetu

Si lahko predstavljate, kaj bi se zgodilo, če naši predniki ne bi odkrili pomembnih kovin, kot so srebro, zlato, baker in železo? Verjetno bi še vedno živeli v kočah, kjer bi bil kamen glavno orodje. Moč kovine je imela pomembno vlogo pri oblikovanju naše preteklosti in je zdaj temelj, na katerem gradimo prihodnost.

Če se sprašujete, katere kovine so najtrše in najmočnejše na svetu, vam bomo odgovorili na to vprašanje, upoštevajoč različne ocene relativne trdote materialov (Mohsova lestvica, Brinellova metoda), pa tudi parametre, kot so:

• Youngov modul: upošteva natezno elastičnost elementa, to je sposobnost predmeta, da se upre elastični deformaciji.
• Meja tečenja: Določa največjo natezno trdnost materiala, nad katero začne kazati plastično obnašanje.
• Natezna trdnost: mejna mehanska obremenitev, nad katero začne material propadati.

10. Tantal

Ta kovina ima tri prednosti: je trpežna, gosta in zelo odporna proti koroziji. Poleg tega ta element spada v skupino ognjevzdržnih kovin, kot je volfram. Za taljenje tantala boste morali zakuriti ogenj pri temperaturi 3017 °C.

Tantal se uporablja predvsem v sektorju elektronike za proizvodnjo dolgotrajnih, močnih kondenzatorjev za telefone, domače računalnike, kamere in celo elektronske naprave v avtomobilih.

9. Berilij

Vendar je bolje, da se tej kovinski lepotici ne približate brez zaščitne opreme. Ker je berilij zelo toksičen in ima rakotvorne in alergične učinke. Če vdihavate zrak, ki vsebuje prah ali hlape berilija, se bo pojavila berilijeva bolezen, ki prizadene pljuča.

Vendar pa berilij ni samo škodljiv, ampak tudi koristen. Na primer, jeklu dodajte samo 0,5 % berilija in dobite vzmeti, ki bodo ostale elastične tudi, ko se segrejejo do rdečega. Lahko prenesejo milijarde ciklov obremenitev.

Berilij se uporablja v letalski in vesoljski industriji za ustvarjanje toplotnih ščitov in sistemov vodenja ter za izdelavo ognjeodpornih materialov. In celo vakuumska cev velikega hadronskega trkalnika je narejena iz berilija.

8. Uran

Ta naravno prisotna radioaktivna snov je zelo razširjena v zemeljski skorji, vendar je skoncentrirana v določenih trdih kamninah.

Ena najtrših kovin na svetu ima dve komercialno pomembni uporabi - jedrsko orožje in jedrske reaktorje. Tako so končni produkti industrije urana bombe in radioaktivni odpadki.

7. Železo in jeklo

Železo kot čista snov ni tako trdo kot drugi udeleženci ocene. Toda zaradi minimalnih stroškov pridobivanja se pogosto kombinira z drugimi elementi za proizvodnjo jekla.

Jeklo je zelo močna zlitina iz železa in drugih elementov, kot je ogljik. Je najpogosteje uporabljen material v gradbeništvu, strojništvu in drugih panogah. In tudi če z njimi nimate nič, še vedno uporabljate jeklo vsakič, ko z nožem režete hrano (razen če je keramičen, seveda).

6. Titan

Titan je praktično sinonim za moč. Ima impresivno specifično trdnost (30-35 km), ki je skoraj dvakrat večja od legiranih jekel.

Ker je titan ognjevarna kovina, je zelo odporen na vročino in obrabo, zato je ena najbolj priljubljenih zlitin. Na primer, lahko je legiran z železom in ogljikom.

Če potrebujete zelo trdo in hkrati zelo lahko strukturo, potem ne najdete boljše kovine od titana. Zaradi tega je izbira številka ena za izdelavo različnih delov v letalski, raketni in ladjedelniški industriji.

5. Renij

To je zelo redka in draga kovina, ki je, čeprav jo v naravi najdemo v čisti obliki, običajno "privesek" - nečistoča molibdenitu.

Če bi bila obleka Iron Mana izdelana iz renija, bi lahko zdržala temperature 2000 °C, ne da bi izgubila trdnost. O tem, kaj bi se po takšnem “ognjenem šovu” zgodilo samemu Iron Manu v obleki, bomo molčali.

Rusija je tretja država na svetu po naravnih rezervah renija. Ta kovina se uporablja v petrokemični industriji, elektroniki in elektrotehniki ter v letalskih in raketnih motorjih.

4. Krom

Na Mohsovi lestvici, ki meri odpornost kemičnih elementov na praske, je krom med prvimi petimi, le za borom, diamantom in volframom.

Krom je cenjen zaradi visoke odpornosti proti koroziji in trdote. Z njim je lažje rokovati kot s kovinami platinske skupine in ga je več, zato je krom priljubljen element, ki se uporablja v zlitinah, kot je nerjavno jeklo.

In ena najmočnejših kovin na Zemlji se uporablja pri ustvarjanju prehranskih dopolnil. Seveda ne boste zaužili čistega kroma, temveč prehransko kombinacijo le-tega z drugimi snovmi (na primer kromov pikolinat).

3. Iridij

Tako kot njegov »brat« osmij tudi iridij spada med kovine platinske skupine in je po videzu podoben platini. Je zelo trd in ognjevzdržen. Za taljenje iridija boste morali zakuriti ogenj nad 2000 °C.

Iridij velja za eno najtežjih kovin na Zemlji, pa tudi za enega najbolj korozijsko odpornih elementov.

2. Osmij

Ta »trd oreh« v svetu kovin spada v skupino platine in ima visoko gostoto. Pravzaprav je najgostejši naravni element na Zemlji (22,61 g/cm3). Iz istega razloga se osmij tali šele pri 3033 °C.

Ko je legiran z drugimi kovinami platinske skupine (kot so iridij, platina in paladij), se lahko uporablja v številnih različnih aplikacijah, kjer sta potrebni trdota in vzdržljivost. Na primer, ustvariti zabojnike za shranjevanje jedrskih odpadkov.

1. Volfram

Najmočnejša kovina v naravi. Ta redki kemični element je tudi najbolj ognjevzdržna kovina (3422 °C).

Prvič ga je leta 1781 v obliki kisline (volframovega trioksida) odkril švedski kemik Carl Scheele. Nadaljnje raziskave so vodile dva španska znanstvenika, Juana Joséja in Fausta d'Elhujarja, do odkritja kisline iz minerala volframita, iz katerega sta nato z uporabo oglja izolirala volfram.

Poleg njegove široke uporabe v žarnicah z žarilno nitko je volfram zaradi svoje sposobnosti delovanja v ekstremni vročini eden najprivlačnejših elementov za industrijo orožja. Med drugo svetovno vojno je imela ta kovina pomembno vlogo pri nastajanju gospodarskih in političnih odnosov med evropskimi državami.

Volfram se uporablja tudi za izdelavo karbida in v vesoljski industriji za izdelavo raketnih šob.

Tabela natezne trdnosti kovin

Zlitine proti kovinam

Zlitine so kombinacije kovin, glavni razlog za njihov nastanek pa je ustvariti močnejši material. Najpomembnejša zlitina je jeklo, ki je kombinacija železa in ogljika.

Večja kot je trdnost zlitine, tem bolje. In navadno jeklo tukaj ni "prvak". Zlitine na osnovi vanadijevega jekla se zdijo metalurgom še posebej obetavne: več podjetij proizvaja možnosti z natezno trdnostjo do 5205 MPa.

In najbolj vzdržljiv in najtrši biokompatibilni material v tem trenutku je titanova zlitina z zlatom β-Ti3Au.