우리 조상들이은, 금, 구리, 철과 같은 중요한 금속을 발견하지 못했을 경우 어떤 일이 있었는지 상상할 수 있습니까? 우리는 아마도 돌을 주요 도구로 사용하여 오두막에서 살았을 것입니다. 우리의 과거를 형성하는 데 중요한 역할을하고 지금 우리가 미래를 건설하는 기반으로 활동하고있는 것이 바로 금속의 강점입니다.

그들 중 일부는 세계에서 가장 활동적인 금속처럼 매우 부드럽고 말 그대로 손에 녹습니다. 다른 장비는 너무 단단해서 특수 장비를 사용하지 않으면 서 구부러 지거나 긁히거나 부러 질 수 없습니다.

그리고 어떤 금속이 세계에서 가장 단단하고 내구성이 좋은지에 관심이 있다면 재료의 상대 경도 (Mohs scale, Brinell 방법)의 다양한 추정치와 다음과 같은 매개 변수를 고려 하여이 질문에 대답 할 것입니다.

• 영률 (Young 's modulus) : 장력하에있는 요소의 탄성, 즉 탄성 변형하에있는 물체의 능력을 고려합니다.
• 항복 강도 : 재료의 최대 인장 강도를 결정한 후 연성 거동을 보이기 시작합니다.
• 인장 강도 : 재료가 파손되기 시작한 이후의 인장 강도.

10. 탄탈륨

이 금속은 한 번에 세 가지 장점이 있습니다. 내구성이 뛰어나고 밀도가 높으며 부식에 매우 강합니다. 또한,이 원소는 텅스텐과 같은 내화 금속 그룹에 속합니다. 탄탈륨을 녹이려면 3 017 ° C의 온도에서 불을 피워야합니다.

Tantalum은 주로 전화, 가정용 컴퓨터, 카메라 및 자동차의 전자 장치를위한 내구성이 높고 견고한 커패시터를 생산하기 위해 전자 분야에서 사용됩니다.

9. 베릴륨

그러나 보호 장비가없는이 금속성 잘 생긴 남자에게 접근하지 않는 것이 좋습니다. 베릴륨은 독성이 높고 발암 성 및 알레르기 효과가 있기 때문입니다. 먼지 나 베릴륨 증기가 포함 된 공기를 흡입하면 폐에 영향을주는 베 릴리 병이 발생합니다.

그러나 베릴륨은 해로울뿐만 아니라 좋습니다. 예를 들어, 강철에 0.5 % 베릴륨 만 추가하고 붉은 열을 가져도 탄력성이있는 스프링을 얻을 수 있습니다. 수십억 개의로드 사이클을 견뎌냅니다.

베릴륨은 항공 우주 산업에서 열 스크린과 안내 시스템을 생성하고 내화 재료를 생성하는 데 사용됩니다. Large Hadron Collider의 진공관조차 베릴륨으로 만들어졌습니다.

8. 천왕성

이 천연 방사성 물질은 지각에 매우 널리 퍼져 있지만 단단한 암석에 집중되어 있습니다.

세계에서 가장 단단한 금속 중 하나는 상업적으로 중요한 두 가지 응용 분야 인 핵무기와 원자로입니다. 따라서 우라늄 산업의 최종 제품은 폭탄과 방사성 폐기물입니다.

7. 철과 강철

순수한 물질로서 철은 다른 등급 참가자와 비교할 때 그리 견고하지 않습니다. 그러나 채굴 비용이 최소이기 때문에 종종 철강 생산을 위해 다른 요소와 결합됩니다.

강철은 철과 탄소와 같은 다른 원소의 매우 강한 합금입니다. 이것은 건축, 엔지니어링 및 기타 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다. 그리고 그들과 아무런 관련이 없더라도 칼로 제품을 절단 할 때마다 강철을 사용합니다 (물론 세라믹이 아닌 한).

6. 티타늄

티타늄은 거의 힘과 동의어입니다. 인상적인 비강 (30-35km)을 가지고 있으며, 이는 합금강의 비슷한 특성보다 거의 두 배나 높습니다.

내화성 금속이기 때문에 티타늄은 열과 마모에 매우 강하므로 가장 인기있는 합금 중 하나입니다. 예를 들어, 철 및 탄소와 합금 될 수 있습니다.

매우 견고하고 동시에 매우 가벼운 구조가 필요한 경우 금속보다 티타늄을 찾는 것이 좋습니다. 따라서 항공기 및 로켓 과학 및 조선 분야에서 다양한 부품을 제작할 수있는 최고의 선택입니다.

5. 레늄

이것은 매우 드문 고가의 금속으로, 순수한 형태로 자연에서 발견되지만 일반적으로 몰리브덴의 "혼합물"과 함께 제공됩니다.

아이언 맨 의상이 레늄으로 제작 된 경우 강도 손실없이 2000 ° C의 온도를 견딜 수 있습니다. 아이언 맨이 그런 "파이어 쇼"이후에 소송에서 어떻게 될지는 우리는 침묵 할 것입니다.

러시아는 레늄의 자연 매장량 측면에서 세계에서 세 번째 국가입니다. 이 금속은 석유 화학 산업, 전자 및 전기 공학에서 사용되며 항공기 엔진과 로켓을 생성합니다.

4. 크롬

흠집에 대한 화학 성분의 저항을 측정하는 Mohs 스케일에 따르면 크롬은 붕소, 다이아몬드 및 텅스텐에 이어 두 번째로 상위 5 위에 있습니다.

크롬은 높은 내식성과 경도로 유명합니다. 백금족 금속보다 취급하기가 더 쉽고, 더 일반적이며, 따라서 크롬은 스테인레스 스틸과 같은 합금에 사용되는 인기있는 요소입니다.

그리고 지구상에서 가장 강한 금속 중 하나가식이 보충제를 만드는 데 사용됩니다. 물론 순수한 크롬을 섭취하지 않고 다른 물질 (예 : 크롬 피 콜리 네이트)과 음식 화합물을 섭취합니다.

3. 이리듐

"형제"오스뮴과 같이 이리듐은 백금족 금속에 속하며 외관상 백금과 유사합니다. 매우 단단하고 내화성입니다. 이리듐을 녹이려면 2000 ° C 이상의 온도에서 모닥불을 만들어야합니다.

이리듐은 지구상에서 가장 무거운 금속 중 하나이며 내식성이 가장 높은 요소 중 하나입니다.

2. 오스뮴

금속 세계에서이 "견고한 너트"는 백금 그룹에 속하며 밀도가 높습니다. 실제로, 그것은 지구상에서 가장 밀도가 높은 자연 요소입니다 (22.61 g / cm3). 같은 이유로, 오스뮴은 3033 ° C로 녹지 않습니다.

다른 백금족 금속 (예 : 이리듐, 백금 및 팔라듐)과 합금화하면 경도와 내구성이 필요한 여러 영역에서 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 핵 폐기물을 저장하기위한 컨테이너를 만듭니다.

1. 텅스텐

자연에 존재하는 가장 튼튼한 금속. 이 희귀 화학 원소는 금속 (3422 ° C) 중에서 가장 내화성이 높습니다.

그것은 1781 년 스웨덴의 화학자 칼 쉴레 (Karl Scheele)에 의해 산 (삼산화 텅스텐) 형태로 처음 발견되었습니다. 추가 연구를 통해 두 명의 스페인 과학자 Juan José와 Fausto d' Eljujar가 광물 텅스텐에서 산을 발견 한 후 텅스텐으로 숯을 분리했습니다.

백열 램프에 널리 사용되는 것 외에도 텅스텐은 극한의 열에서 작동하여 무기 산업에서 가장 매력적인 요소 중 하나입니다. 제 2 차 세계 대전 동안이 금속은 유럽 국가들 간의 경제 및 정치 관계를 시작하는 데 중요한 역할을했습니다.

텅스텐은 또한 경질 합금의 제조 및 항공 우주 산업-로켓 노즐의 제조에 사용됩니다.

금속의 인장 강도 표

금속에 대한 합금

합금은 금속의 조합이며, 생성의 주된 이유는보다 내구성있는 재료를 얻는 것입니다. 가장 중요한 합금은 철과 탄소의 조합 인 강철입니다.

합금의 강도가 높을수록 좋습니다. 그리고 여기 일반 강철은 "챔피언"이 아닙니다. 바나듐 강을 기본으로하는 야금 합금이 특히 유망하다. 몇몇 회사는 최대 5205 MPa의 인장 강도를 가진 옵션을 생산한다.

현재 가장 내구성이 높고 가장 단단한 생체 적합성 재료는 β-Ti3Au 금과 티타늄 합금입니다.

비디오 시청: 티타늄 2배 강한 새 강철소재 개발. YTN (십일월 2024).