Atalarımız gümüş, altın, bakır, demir gibi önemli madenleri keşfetmeseydi ne olurdu hayal edebiliyor musunuz? Muhtemelen hâlâ kulübelerde yaşıyor ve ana aletimiz olarak taşı kullanıyor olurduk. Geçmişimizi şekillendirmede hayati rol oynayan ve şimdi geleceğimizi inşa ettiğimiz temel görevi gören metalin sağlamlığıdır.
Dünyanın en sert ve en dayanıklı metallerinin hangileri olduğunu merak ediyorsanız, bu soruyu malzemelerin bağıl sertliğine ilişkin çeşitli tahminleri (Mohs ölçeği, Brinell yöntemi) ve ayrıca şu gibi parametreleri dikkate alarak cevaplayacağız:
- Young modülü: Bir elemanın gerilim altındaki elastikiyetini, yani bir cismin elastik deformasyona direnme yeteneğini hesaba katar.
- Akma dayanımı: Bir malzemenin plastik davranış göstermeye başladığı maksimum çekme dayanımını tanımlar.
- Çekme dayanımı: Bir malzemenin bozulmaya başladığı en yüksek mekanik gerilim.
10. Tantal
Bu metalin üç avantajı birden var: dayanıklı, yoğun ve korozyona karşı çok dirençli. Ayrıca bu element tungsten gibi refrakter metaller grubuna dahildir. Tantalı eritmek için 3.017°C'de ateş yakmak gerekir.
Tantal, esas olarak elektronik sektöründe telefonlar, ev bilgisayarları, kameralar ve hatta otomobillerdeki elektronik cihazlar için uzun ömürlü, dayanıklı kapasitörler üretmek amacıyla kullanılır.
9. Berilyum
Ancak koruyucu ekipmanlar olmadan bu metal güzelliğe yaklaşmamak daha iyi. Çünkü berilyum oldukça toksik olup kanserojen ve alerjik etkilere sahiptir. Berilyum tozu veya buharı içeren havanın solunması, akciğerleri etkileyen berilyozis adı verilen bir hastalığa neden olur.
Ancak berilyumun zararları yanında faydaları da vardır. Örneğin çeliğe sadece 0,5 % berilyum eklerseniz, aşırı sıcaklıklara maruz kalsa bile elastikliğini koruyan yaylar elde edersiniz. Milyarlarca yük çevrimine dayanabilirler.
Berilyum, havacılık endüstrisinde ısı kalkanları ve güdüm sistemleri oluşturmak ve yangına dayanıklı malzemeler üretmek için kullanılır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın vakum tüpü bile berilyumdan yapılmıştır.
8. Uranüs
Doğal olarak oluşan bu radyoaktif madde, yer kabuğunda oldukça yaygındır, ancak bazı sert kaya oluşumlarında yoğunlaşmıştır.
Dünyanın en sert metallerinden birinin ticari açıdan önemli iki uygulaması var: nükleer silahlar ve nükleer reaktörler. Dolayısıyla uranyum sanayiinin son ürünleri bombalar ve radyoaktif atıklardır.
7. Demir ve çelik
Saf bir madde olarak demir, sınıfın diğer üyeleri kadar sert değildir. Ancak madencilik maliyetinin düşük olması nedeniyle sıklıkla diğer elementlerle birleştirilerek çelik üretilir.
Çelik, demir ve karbon gibi diğer elementlerin çok güçlü bir alaşımıdır. İnşaat, makine mühendisliği ve diğer endüstrilerde en çok kullanılan malzemedir. Ve onlarla hiçbir alakanız olmasa bile, bıçakla yiyecek kestiğiniz her seferinde çelik kullanırsınız (tabii ki seramik olmadığı sürece).
6. Titanyum
Titanyum neredeyse güçle eş anlamlıdır. Alaşımlı çeliklerin benzer özelliğinin neredeyse iki katı kadar yüksek olan etkileyici bir özgül dayanıma (30-35 km) sahiptir.
Titanyum, refrakter bir metal olduğundan ısıya ve aşınmaya karşı yüksek dirence sahiptir, bu nedenle en çok tercih edilen alaşımlardan biridir. Örneğin demir ve karbonla alaşım yapılabilir.
Eğer hem çok sert hem de çok hafif bir yapıya ihtiyacınız varsa titanyumdan daha iyi bir metal bulamazsınız. Bu da onu uçak, roket ve gemi yapımında çeşitli parçaların oluşturulmasında bir numaralı tercih haline getiriyor.
5. Renyum
Bu, doğada saf halde bulunmasına rağmen genellikle molibdenite "katkı maddesi" olarak bulunan, oldukça nadir ve pahalı bir metaldir.
Eğer Demir Adam'ın kıyafeti renyumdan yapılmış olsaydı, dayanıklılığını kaybetmeden 2000°C'ye kadar dayanabilirdi. Böyle bir "ateş gösterisi" sonrasında Iron Man'in kostümünün içinde başına ne geleceğini söylemeyeceğiz.
Rusya, doğal renyum rezervleri bakımından dünyada üçüncü sırada yer almaktadır. Bu metal petrokimya endüstrisinde, elektronik ve elektrik mühendisliğinde, uçak ve roket motorlarının yapımında kullanılır.
4. Krom
Kimyasal elementlerin çizilmeye karşı dayanıklılığını ölçen Mohs skalasında krom, bor, elmas ve tungstenin ardından ilk beşte yer alıyor.
Krom, yüksek korozyon direnci ve sertliği nedeniyle değerlidir. Platin grubu metallere göre işlenmesi daha kolay ve doğada daha bol bulunan krom, paslanmaz çelik gibi alaşımlarda kullanılan popüler bir elementtir.
Ve Dünya'nın en güçlü metallerinden biri besin takviyelerinin üretiminde kullanılıyor. Elbette ki saf kromu bünyeye almayacaksınız, bunun yerine onun diğer maddelerle (örneğin krom pikolinat) birlikte besinsel bileşimini alacaksınız.
3. İridyum
"Kardeşi" osmiyum gibi iridyum da platin grubu metallerindendir ve görünüm olarak platine benzer. Çok sert ve dayanıklıdır. İridyumu eritmek için 2000°C'nin üzerinde bir ateş yakmak gerekir.
İridyum, Dünya'nın en ağır metallerinden biri olduğu gibi, aynı zamanda en korozyona dayanıklı elementlerden biri olarak kabul edilir.
2. Osmiyum
Metal dünyasının bu "çetin cevizi" platin grubuna ait olup, yoğunluğu yüksektir. Aslında Dünya'nın en yoğun doğal elementidir (22.61 g/cm3). Aynı sebepten dolayı osmiyum 3033 °C'ye kadar erimez.
Diğer platin grubu metallerle (iridyum, platin ve paladyum gibi) alaşımlandığında sertlik ve dayanıklılığın gerekli olduğu birçok farklı uygulamada kullanılabilir. Örneğin nükleer atıkların depolanması için konteynerler üretmek.
1. Volfram
Doğada bulunan en güçlü metaldir. Bu nadir kimyasal element aynı zamanda metallerin en dayanıklısıdır (3422 °C).
İlk kez 1781 yılında İsveçli kimyager Carl Scheele tarafından asit (tungsten trioksit) formunda keşfedildi. Daha sonraki araştırmalar, Juan José ve Fausto d'Elhuyar adlı iki İspanyol bilim adamının volframit mineralinden asit keşfetmelerine ve daha sonra kömür kullanarak bu asitten tungsten elde etmelerine yol açtı.
Tungstenin akkor ampullerde yaygın olarak kullanılmasının yanı sıra aşırı ısıya dayanıklı olması onu silah endüstrisi için en cazip elementlerden biri haline getiriyor. II. Dünya Savaşı sırasında bu metal, Avrupa ülkeleri arasındaki ekonomik ve politik ilişkilerin başlatılmasında önemli rol oynamıştır.
Tungsten ayrıca sert alaşımlar yapmakta ve havacılık endüstrisinde roket nozulları üretmekte kullanılır.
Metallerin çekme dayanımı tablosu
| Metal | Tanımlama | Çekme dayanımı, MPa |
|---|---|---|
| Yol göstermek | Kurşun | 18 |
| Kalay | Sn | 20 |
| Kadmiyum | CD | 62 |
| Alüminyum | Al | 80 |
| Berilyum | Olmak | 140 |
| Magnezyum | Mg | 170 |
| Bakır | Cu | 220 |
| Kobalt | Ortak | 240 |
| Ütü | Fe | 250 |
| Niyobyum | Nb | 340 |
| Nikel | Hayır | 400 |
| Titanyum | Sen | 600 |
| Molibden | Ay | 700 |
| Zirkonyum | Zr | 950 |
| Tungsten | B | 1200 |
Alaşımlar ve Metaller
Alaşımlar, metallerin bir araya gelmesiyle oluşan bileşiklerdir ve bunların üretilmesinin temel amacı daha dayanıklı bir malzeme elde etmektir. En önemli alaşım ise demir ve karbonun birleşimi olan çeliktir.
Alaşımın mukavemeti ne kadar yüksek olursa o kadar iyidir. Ve sıradan çelik burada bir "şampiyon" değil. Vanadyum çeliğine dayalı alaşımlar metalurjistlere özellikle ümit verici görünüyor: birçok firma 5205 MPa'ya kadar çekme dayanımına sahip versiyonlar üretiyor.
Şu anda en güçlü ve en sert biyouyumlu malzeme titanyum-altın alaşımı β-Ti3Au'dur.
Ayrıca bakınız:- Su sayacı doğrulaması neden gereklidir ve nasıl çalışır?
- Yekaterinburg'da poliüretan köpük boru kılıfı nereden alınır?
- Fonksiyonel Kozmetikler Hakkında 10 Gerçek: Bilmeniz Gereken Önemli Şeyler
- Makarna Carbonara Hakkında Ona Yeni Bir Bakış Açısıyla Bakmanızı Sağlayacak 10 Gerçek
- Elektrikli Süpürgeler Hakkında 10 İlginç Gerçek: Kökenlerinden Günümüze
- Vinaigrette Hakkında 10 İlginç Gerçek: Tarih ve Popülerlik
- 2025'te En Popüler 12 Sevgililer Günü Hediyesi
- Les Parfums de Rosine Markasının 2025'te Popüler 10 Parfümü
- 2025'in başlarında hayatın farklı alanlarında 10 moda trendi
- Henüz Denemediğiniz Basit Ürünlerden 10 Yeni Tarif
