Самый прочный металл в мире

Другие советы о досуге, Интересные факты, Советы и интересные статьи

Пригодность металлов к применению в той или иной сфере определяется длинным перечнем характеристик: где-то нужны более прочные, где-то – более твердые, а где-то – более пластичные. Прочность металла – это его способность переносить нагрузки разного типа. Материалы, обладающие высокими показателями прочности, незаменимы в машино- и авиастроении, строительстве, оборонной промышленности и других отраслях. Ниже представлен рейтинг 25 самых прочных металлов в мире. Прочность металла будем определять по пределу прочности, который измеряется в мегапаскалях (МПа).

Читайте также 25 самых твердых металлов в мире

25. Олово

Sn
Атомная масса: 118,7 г/моль
Плотность: 7,3 г/см³
Температура плавления: 321 °C
Предел прочности: 20 МПа

Олово

При нормальной температуре олово представляет собой серебристый материал, легко поддающийся обработке: для него характерны высокие ковкость и пластичность. Олово известно человеку с давних времен: археологи часто находят изделия из него во время раскопок. В настоящее время олово широко применяется в металлургии и разных отраслях промышленности.

24. Кадмий

Cd
Атомная масса: 112 г/моль
Плотность: 8,7 г/см³
Температура плавления: 321 °C
Предел прочности: 62 МПа

Кадмий

Кадмий, как и многие его соединения, опасен для живых существ. С точки зрения распространения он принадлежит к рассеянным элементам: металл можно обнаружить в виде примеси во многих минералах, особенно высоко его содержание в минералах цинка. Чистый кадмий в природе не встречается.

23. Цинк

Zn
Атомная масса: 65 г/моль
Плотность: 7,1 г/см³
Температура плавления: 420 °C
Предел прочности: 70 МПа

Сплав цинка с медью применялся еще во времена Древней Греции, однако чистый металл химикам не удавалось освоить на протяжении долгого времени. Только в 1738 году Уильямом Чемпионом был запатентован дистилляционный способ получения цинка.

Цинк

В природе металл чаще всего встречается в составе минерала сфалерита. Самые крупные месторождения цинка располагаются в Иране, Австралии и Боливии.

22. Алюминий

Al
Атомная масса: 27 г/моль
Плотность: 2,7 г/см³
Температура плавления: 660 °C
Предел прочности: 80 МПа

Алюминий

Алюминий относят к группе легких металлов. По степени распространения в земной коре он занимает первое место. В чистом виде металл встречается редко – куда чаще его обнаруживают в составе различных минералов. Лидерами по производству алюминия считаются Китай, Россия и Канада.

21. Золото

Au
Атомная масса: 197 г/моль
Плотность: 19,3 г/см³
Температура плавления: 1064 °C
Предел прочности: 135 МПа

Золото

Чистое золото представляет собой мягкий пластичный металл с желтым блеском; в сплавах с другими металлами оно может иметь красноватый или зеленоватый оттенки. Золото обладает высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением, благодаря которым широко применяется в микроэлектронике. Металл также используется в ювелирном деле. Почти 90% всего добываемого в мире золота делится поровну между централизованными запасами и хранится в виде слитков.

20. Бериллий

Be
Атомная масса: 9 г/моль
Плотность: 10,5 г/см³
Температура плавления: 962 °C
Предел прочности: 140 МПа

Бериллий

Все 4 электрона бериллия располагаются на s-орбиталях, это делает металл химически малоактивным. Кроме того, бериллий чрезвычайно токсичен. Несмотря на достаточно высокий показатель твердости, хрупок. Основными производителями бериллия являются США и Китай, за ними следуют Казахстан и Россия.

Наиболее часто металл применяется в качестве легирующей добавки к различным сплавам.

19. Серебро

Ag
Атомная масса: 107,9 г/моль
Плотность: 1,8 г/см³
Температура плавления: 1278 °C
Предел прочности: 150 МПа

Серебро

Серебро представляет собой пластичный материал, легко поддающийся обработке. Самые крупные месторождения этого металла находятся на территории Армении, Германии, Канады и США. Чистое серебро, как правило, используют в ювелирном деле; в составе сплавов металл применяют в производстве лигатур и припоев.

18. Магний

Mg
Атомная масса: 24,3 г/моль
Плотность: 1,4 г/см³
Температура плавления: 650 °C
Предел прочности: 170 МПа

Магний

Содержание магния в земной коре достаточно высоко. Наибольшее количество этого металла сконцентрировано в морской воде. Магний применяется для изготовления легких сплавов, использующихся в самолетостроении и производстве автомобилей, металл также часто встречается в пиротехнике и военном деле. Лидерами по добыче магния считаются Китай, Россия и Турция.

17. Палладий

Pd
Атомная масса: 106,4 г/моль
Плотность: 12 г/см³
Температура плавления: 1554 °C
Предел прочности: 180 МПа

Палладий

Палладий считается одним из наиболее редких элементов в земной коре. Он встречается как в самородном виде, так и в составе различных минералов, часто сопровождает платиновые металлы. Палладий принадлежит к сидерофилам, то есть похож на железо и концентрируется в земном ядре. Крупнейшие месторождения этого металла находятся в России, ЮАР и Канаде.

16. Осмий

Os
Атомная масса: 190,2 г/моль
Плотность: 22,6 г/см³
Температура плавления: 3033 °C
Предел прочности: 200 МПа

Осмий принадлежит к платиновым металлам; он считается наиболее плотным из всех простых веществ. Теоретические расчеты показывают, что его плотность превышает плотность иридия.

Осмий

Даже при сильном повышении температуры осмий сохраняет свой металлический блеск. Высокие твердость, хрупкость и температура, при которой происходит плавление значительно затрудняют процесс его механической обработки. Наиболее широко этот прочный металл применяется в качестве покрытия для узлов трения и в роли катализатора в синтезе аммиака.

15. Медь

Cu
Атомная масса: 63,5 г/моль
Плотность: 8,9 г/см³
Температура плавления:1083 °C
Предел прочности: 220 МПа

Медь

Медь была первым металлом, который освоил человек: наши предки использовали ее для изготовления оружия, орудий труда, денег, украшений и домашней утвари. В России первые медеплавильные производства начали свою работу еще в 13 столетии. По объему мирового производства рассматриваемый металл находится на 3 месте после железа и алюминия.

В природе медь можно встретить как в самородном виде, так и в составе различных соединений. Самый крупный медный самородок был обнаружен в Северной Америке, его масса составила 420 тонн.

14. Кобальт

Co
Атомная масса: 58,9 г/моль
Плотность: 8,9 г/см³
Температура плавления: 1495 °C
Предел прочности: 240 МПа

Соединения кобальта известны человеку с древних времен. Именно этот металл придает насыщенный синий цвет стеклам, посуде и другим предметам, обнаруженным в гробницах фараонов Древнего Египта.

Кобальт

В природе существует около 30 минералов, включающих в свой состав кобальт. Наиболее часто металл обнаруживают в сопровождении элементов четвертого периода – меди, никеля или железа. Больше половины мирового запаса кобальта приходится на долю Конго. Меньшие месторождения располагаются в Австралии, на Кубе и Филиппинах.

13. Железо

Fe
Атомная масса: 55,9 г/моль
Плотность: 7,9 г/см³
Температура плавления: 1539 °C
Предел прочности: 250 МПа

Железо

Железо представляет собой ковкий переходный металл с высокой химической реакционной способностью. Рассматриваемый элемент считается одним из наиболее распространенных в земной коре, чаще него встречается только алюминий. В чистом виде железо практически не встречается – наиболее часто его можно обнаружить в составе железно-никелевых метеоритов. Интересно, что именно железо составляет большую часть земного ядра.

Лидерами добычи этого прочного металла считаются США, Бразилия и Австралия.

12. Тантал

Ta
Атомная масса: 180,9 г/моль
Плотность: 16,7 г/см³
Температура плавления: 3017 °C
Предел прочности: 285 МПа

Тантал можно отличить по характерному свинцовому оттенку. Он был открыт в 1802 году шведским химиком Эксбергом, обнаружившим его сразу в двух минералах. В чистом виде тантал был выделен почти через 100 лет немецким ученым Болтоном.

Тантал

В природе тантал встречается редко. Специалисты называют около 20 его собственных минералов и 60 минералов, включающих этот прочный металл в свой состав. Самые крупные танталовые месторождения располагаются на территории Франции, Египта, Таиланда и Китая.

11. Ниобий

Nb
Атомная масса: 92,9 г/моль
Плотность: 8,6 г/см³
Температура плавления: 2468 °C
Предел прочности: 340 МПа

Ниобий

Открытие ниобия произошло в 1801 году в лаборатории английского ученого Чарльза Хэтчета. В природе нибоий всегда встречается в сопровождении тантала, что обусловлено схожестью их химических свойств. Форма нахождения данного прочного металла в природе может быть разной: рассеянной и минеральной. В настоящее время известно около сотни минералов, включающих в свой состав ниобий. Лидерами добычи считаются Австралия, Бразилия и Канада.

10. Никель

Ni
Атомная масса: 56,7 г/моль
Плотность: 8,9 г/см³
Температура плавления: 1453 °C
Предел прочности: 400 МПа

Никель

Никель представляет собой химически малоактивный пластичный переходный металл, покрывающийся на воздухе тонкой темной пленкой. Этот прочный металл поддается обработке давлением и ковке, довольно распространен в природе. В земной коре никель встречается исключительно в связанном виде; самородный никель можно обнаружить в железных метеоритах. Самые крупные месторождения никеля принадлежат Канаде, ЮАР и России.

9. Уран

U
Атомная масса: 238 г/моль
Плотность: 19,1 г/см³
Температура плавления: 1132 °C
Предел прочности: 450 МПа

Уран представляет собой слаборадиоактивный металл, принадлежащий к семейству актиноидов. Элемент не имеет стабильных изотопов.

Уран

В древние времена окись урана применялась для придания посуде желтого цвета. Сегодня металл наиболее востребован в производстве ядерного топлива.

Самые крупные месторождения урана находятся в Казахстане, Австралии и Канаде. Интересно, что его содержание в земной коре в 1000 раз превосходит содержание золота и в 30 раз – содержание серебра.

8. Рутений

Ru
Атомная масса: 101,1 г/моль
Плотность: 12,4 г/см³
Температура плавления: 2334 °C
Предел прочности: 490 МПа

Рутений принадлежит к группе малораспространенных металлов. Его ведущими мировыми производителями считаются ЮАР, Зимбабве и Россия.

Рутений

Природный рутений состоит из 7-ми стабильных изотопов. В зависимости от способа получения этот прочный металл может принимать как матово-серый, так и серебристо-белый цвет. Несмотря на достаточно высокую степень твердости, он очень хрупок и легко превращается в порошок.

7. Титан

Ti
Атомная масса: 47,9 г/моль
Плотность: 4,5 г/см³
Температура плавления: 1670 °C
Предел прочности: 600 МПа

После первого обнаружения этого металла потребовалось целых 119 лет, чтобы выделить его в чистый образец. Так, впервые чистый титан был получен шведским химиком Йенсом Берцелиусом в 1825 году.

Титан

По степени распространения в природе титан занимает 9 место. В свободном виде этот прочный металл не встречается: в земной коре он присутствует в кислородных соединениях. Самые крупные титановые месторождения располагаются на территории ЮАР, Украины, Канады и России.

6. Хром

Cr
Атомная масса: 51,9 г/моль
Плотность: 7,2 г/см³
Температура плавления: 1856 °C
Предел прочности: 687 МПа

Именно хром отвечает за устойчивость нержавеющей стали к коррозии, часто применяется в производстве износоустойчивых гальванических покрытий. Помимо этого, хром часто используют в производстве пигментов для окрашивания стекла.

Хром

Большую часть хрома получают при добыче минерала хромита. В чистом виде этот прочный металл встречается редко. Самые крупные месторождения этого металла располагаются в ЮАР, Казахстане, Зимбабве и России.

5. Молибден

Mo
Атомная масса: 95,9 г/моль
Плотность: 10,2 г/см³
Температура плавления: 2623 °C
Предел прочности: 700 МПа

Молибден

Прочный металл, открытый в 1778 году шведским химиком Карлом Шееле, сегодня широко применяется в металлургии: его используют при легировании сталей, изготавливают проволоку для ламп накаливания, он часто выступает в роли катализатора в ряде химических реакций. Лидерами по добыче молибдена считаются США, Китай и Чили. Менее крупные месторождения находятся в Перу, Канаде и России.

4. Цирконий

Zr
Атомная масса: 91,2 г/моль
Плотность: 6,5 г/см³
Температура плавления: 185 °C
Предел прочности: 950 МПа

Цирконий

Цирконий представляет собой блестящий серебристый прочный металл с высокой пластичностью. В средние века он нашел широкое применение в ювелирном деле. Сегодня цирконий применяется во многих отраслях промышленности: его задействуют в ядерной энергетике, легировании, пиротехнике, используют в качестве сверхпроводника и конструкционного материала.

Самые крупные месторождения циркония располагаются на территории США, Австралии и Бразилии.

3. Вольфрам – самый твердый металл

W
Атомная масса: 183,84 г/моль
Плотность: 19,2 г/см³
Температура плавления: 5555 °C
Предел прочности: 1200 МПа

Вольфрам

В переводе с немецкого языка название металла означает «пена волка». Такое наименование связывают с тем, что вольфрам часто сопровождал оловянную руду, затрудняя процесс выплавки олова: он переводил металл в пену шлаков.

Вольфрам считается самым тугоплавким металлом, благодаря этой особенности он часто применяется в производстве ламп накаливания.

Вольфрам, кроме всего прочего, это металл, который считается самым твердым в мире.

2. Рений

Re
Атомная масса: 186,2 г/моль
Плотность: 21,02 г/см³
Температура плавления: 3186 °C
Предел прочности: 1350 МПа

Рений

Свое название этот прочный металл получил в честь немецкой реки Рейн. Рений считается не только одним из самых прочных, но также одним из самых плотных, твердых и редких металлов в мире. Его содержание в земной коре оценивается в 7⋅10^-8 по массе.

Рений прекрасно переносит многократные повышения и понижения температуры, благодаря чему заслужил высокую популярность в производстве сплавов для электрических ламп и электровакуумных приборов.

1. Иридий – самый прочный металл

Ir
Атомная масса: 192,2 г/моль
Плотность: 22,65 г/см³
Температура плавления: 2466 °C
Предел прочности: 1670 МПа

Самый прочный металл в мире был открыт в 1803 году английским химиком Теннантом, выделившим его из природной платины. Иридий обладает серебристо-белым блеском. Высокие прочность и твердость значительно затрудняют процесс его механической обработки.

Иридий – самый прочный металл

Главным источником металла являются анодные шламы медно-никелевого производства. Наиболее широко иридий применяется в производстве оборудования для выращивания монокристаллов. Также иридий является самым тяжелым металлом в мире.

Читайте также: