Qual è il metallo più forte del mondo. I metalli più duri del mondo

L'uso dei metalli nella vita di tutti i giorni è iniziato agli albori dello sviluppo umano e il rame è stato il primo metallo, poiché è disponibile in natura e può essere facilmente lavorato. Non c'è da stupirsi che gli archeologi durante gli scavi trovino vari prodotti e utensili per la casa realizzati con questo metallo. Nel processo di evoluzione, le persone hanno gradualmente imparato a combinare vari metalli, ottenendo leghe sempre più durevoli adatte alla fabbricazione di strumenti e successivamente armi. Nel nostro tempo continuano gli esperimenti, grazie ai quali è possibile identificare i metalli più durevoli al mondo.

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elevata resistenza specifica;
resistenza alle alte temperature;
bassa densità;
resistenza alla corrosione;
resistenza meccanica e chimica.

Il titanio è utilizzato nell'industria militare, nella medicina aeronautica, nella costruzione navale e in altre aree di produzione.

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L'elemento più famoso, considerato uno dei metalli più forti al mondo, e in condizioni normali è un metallo radioattivo debole. In natura si trova sia allo stato libero che in rocce sedimentarie acide. È piuttosto pesante, ampiamente distribuito in tutto il mondo e ha proprietà paramagnetiche, flessibilità, malleabilità e relativa plasticità. L'uranio è utilizzato in molte aree di produzione.

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Tungsteno

Conosciuto come il metallo più refrattario di tutti gli esistenti, appartiene ai metalli più forti del mondo. È un solido elemento di transizione di un brillante colore grigio argento. Possiede l'elevata durabilità, l'eccellente infusibilità, la resistenza alle influenze chimiche. Grazie alle sue proprietà, può essere forgiato e trafilato in un filo sottile. Conosciuto come filamento di tungsteno.

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Tra i rappresentanti di questo gruppo, è considerato un metallo di transizione ad alta densità, di colore bianco argenteo. Si trova in natura nella sua forma pura, ma si trova nelle materie prime di molibdeno e rame. È caratterizzato da elevata durezza e densità e ha un'eccellente refrattarietà. Ha una maggiore forza, che non si perde con ripetuti sbalzi di temperatura. Il renio appartiene ai metalli costosi e ha un costo elevato. Utilizzato nella tecnologia moderna e nell'elettronica.

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Un metallo bianco argenteo lucido con una sfumatura leggermente bluastra, appartiene al gruppo del platino ed è considerato uno dei metalli più durevoli al mondo. Simile all'iridio, ha un'elevata densità atomica, elevata resistenza e durezza. Poiché l'osmio appartiene ai metalli del platino, ha proprietà simili all'iridio: refrattarietà, durezza, fragilità, resistenza alle sollecitazioni meccaniche, nonché all'influenza di ambienti aggressivi. Ha trovato ampia applicazione in chirurgia, microscopia elettronica, industria chimica, tecnologia missilistica, apparecchiature elettroniche.

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Berillio

Appartiene al gruppo dei metalli ed è un elemento grigio chiaro con relativa durezza ed elevata tossicità. Grazie alle sue proprietà uniche, il berillio è utilizzato in un'ampia varietà di settori:

energia nucleare;
Ingegneria Aerospaziale;
metallurgia;
tecnologia laser;
energia nucleare.

Grazie alla sua elevata durezza, il berillio viene utilizzato nella produzione di leghe e materiali refrattari.

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Il cromo è il prossimo tra i primi dieci metalli più durevoli al mondo: un metallo bianco-bluastro duro e ad alta resistenza resistente agli alcali e agli acidi. Si trova in natura nella sua forma pura ed è ampiamente utilizzato in vari rami della scienza, della tecnologia e della produzione. Cromo Utilizzato per creare varie leghe utilizzate nella produzione di apparecchiature per il trattamento medico e chimico. In combinazione con il ferro, forma una lega di ferrocromo, che viene utilizzata nella produzione di utensili per il taglio dei metalli.

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Il tantalio merita il bronzo nella classifica, in quanto è uno dei metalli più durevoli al mondo. È un metallo argenteo con elevata durezza e densità atomica. A causa della formazione di un film di ossido sulla sua superficie, ha una tinta piombo.

Le proprietà distintive del tantalio sono alta resistenza, refrattarietà, resistenza alla corrosione e mezzi aggressivi. Il metallo è un metallo abbastanza duttile e può essere facilmente lavorato. Oggi il tantalio viene utilizzato con successo:

nell'industria chimica;
nella costruzione di reattori nucleari;
nella produzione metallurgica;
quando si creano leghe resistenti al calore.

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La seconda riga della classifica dei metalli più durevoli al mondo è occupata dal rutenio, un metallo argentato appartenente al gruppo del platino. La sua caratteristica è la presenza nella composizione del tessuto muscolare degli organismi viventi. Le proprietà preziose del rutenio sono l'elevata resistenza, la durezza, la refrattarietà, la resistenza chimica e la capacità di formare composti complessi. Il rutenio è considerato un catalizzatore per molte reazioni chimiche, funge da materiale per la fabbricazione di elettrodi, contatti e punte acuminate.

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La classifica dei metalli più durevoli al mondo è guidata dall'iridio, un metallo bianco-argenteo, duro e refrattario che appartiene al gruppo del platino. In natura, un elemento ad alta resistenza è estremamente raro ed è spesso combinato con l'osmio. A causa della sua durezza naturale, è difficile da lavorare e altamente resistente agli agenti chimici. L'iridio reagisce con grande difficoltà agli effetti degli alogeni e del perossido di sodio.

Questo metallo gioca un ruolo importante nella vita di tutti i giorni. Viene aggiunto al titanio, al cromo e al tungsteno per migliorare la resistenza agli ambienti acidi, utilizzato nella fabbricazione di articoli di cancelleria, utilizzato in gioielleria per creare gioielli. Il costo dell'iridio rimane elevato a causa della sua limitata presenza in natura.

Molti fan di fatti interessanti sono interessati alla domanda, quale metallo è il più duro? E rispondere subito a questa domanda non sarà facile. Naturalmente, qualsiasi insegnante di chimica può facilmente dire correttamente senza nemmeno pensare. Ma tra i cittadini comuni che hanno studiato chimica per l'ultima volta a scuola, non molti saranno in grado di dare una risposta corretta e rapida. Ciò è dovuto al fatto che fin dall'infanzia tutti sono stati abituati a realizzare vari giocattoli dal filo e hanno ricordato bene che il rame e l'alluminio sono morbidi e facili da piegare, ma l'acciaio, al contrario, non è così facile da dare la forma desiderata. Una persona si occupa più spesso dei tre metalli nominati, quindi non considera nemmeno il resto dei candidati. Ma l'acciaio non è certamente il metallo più duro del mondo. In tutta onestà, va notato che questo non è affatto un metallo in senso chimico, ma un composto di ferro con carbonio.

Cos'è il titanio?

Il metallo più duro è il titanio. Il titanio puro è stato ottenuto per la prima volta nel 1925. Questa scoperta ha fatto scalpore negli ambienti scientifici. Gli industriali hanno immediatamente attirato l'attenzione sul nuovo materiale e hanno apprezzato i vantaggi del suo utilizzo. Secondo la versione ufficiale, il metallo più duro sulla Terra ha preso il nome in onore degli indistruttibili Titani, che, secondo l'antica mitologia greca, furono i fondatori del mondo.

Secondo gli scienziati, le riserve mondiali totali di titanio oggi sono circa 730 milioni di tonnellate. Al ritmo attuale di estrazione delle materie prime fossili, ce ne sarà abbastanza per altri 150 anni. Il titanio è al decimo posto in termini di riserve naturali tra tutti i metalli conosciuti. Il più grande produttore mondiale di titanio è la società russa VSMPO-Avisma, che soddisfa fino al 35% del fabbisogno mondiale. L'azienda è impegnata in un ciclo completo di lavorazione dall'estrazione di minerali alla produzione di vari prodotti. Occupa circa il 90% del mercato russo della produzione di titanio. Circa il 70% dei prodotti finiti viene esportato.

Il titanio è un metallo argentato leggero con un punto di fusione di 1670 gradi Celsius. Esibisce un'elevata attività chimica solo quando riscaldato; in condizioni normali, non reagisce con la maggior parte degli elementi e composti chimici. Non si trova in natura nella sua forma pura. È comune sotto forma di minerali di rutilo (biossido di titanio) e ilmenite (una sostanza complessa costituita da biossido di titanio e ossido ferroso). Il titanio puro viene recuperato sinterizzando il minerale con cloro e quindi spostando il metallo più attivo (più comunemente magnesio) dal tetracloruro risultante.

Applicazioni industriali del titanio

Il metallo più duro ha una gamma abbastanza ampia di applicazioni in molti settori. Gli atomi disposti in modo amorfo forniscono al titanio il più alto livello di resistenza alla trazione e alla torsione, una buona resistenza agli urti ed elevate qualità magnetiche. Il metallo viene utilizzato per realizzare scafi e missili per il trasporto aereo. Sopporta bene gli enormi carichi che le macchine subiscono a grandi altezze. Il titanio è utilizzato anche nella fabbricazione di scafi per sottomarini, in quanto è in grado di resistere ad alte pressioni a grandi profondità.

Nell'industria medica, il metallo viene utilizzato nella produzione di protesi e impianti dentali, nonché strumenti chirurgici. Come elemento di lega, l'elemento viene aggiunto ad alcuni tipi di acciaio, il che conferisce loro maggiore resistenza e resistenza alla corrosione. Il titanio è adatto per la fusione, in quanto consente di ottenere superfici perfettamente lisce. Ne vengono ricavati anche gioielli e oggetti decorativi. Anche i composti di titanio vengono utilizzati attivamente. Le vernici bianche sono fatte di biossido, vengono aggiunte alla composizione di carta e plastica.

I sali organici complessi di titanio sono usati come catalizzatori di indurimento nella produzione di pitture e vernici. Il carburo di titanio viene utilizzato per realizzare vari strumenti e accessori per la lavorazione e la perforazione di altri metalli. Nella meccanica di precisione, l'alluminuro di titanio viene utilizzato per produrre elementi resistenti all'usura con un elevato margine di sicurezza.

La lega metallica più dura è stata ottenuta da scienziati americani nel 2011. È costituito da palladio, silicio, fosforo, germanio e argento. Il nuovo materiale è stato chiamato "vetro metallico". Ha unito la durezza del vetro e la plasticità del metallo. Quest'ultimo non consente la propagazione delle crepe, come accade con il vetro standard. Naturalmente, il materiale non è stato messo in ampia produzione, poiché i suoi componenti, in particolare il palladio, sono metalli rari e molto costosi.

Al momento, gli sforzi degli scienziati sono volti a trovare componenti alternativi che conservino le proprietà ottenute, ma riducano significativamente i costi di produzione. Tuttavia, dalla lega ottenuta vengono già prodotte singole parti per l'industria aerospaziale. Se elementi alternativi possono essere introdotti nella struttura e il materiale si diffonde, è del tutto possibile che diventi una delle leghe più richieste del futuro.

Il titanio è stato scoperto alla fine del 18° secolo da scienziati indipendenti inglesi e tedeschi. Nella tavola periodica degli elementi D.I. Mendeleev si trova nel gruppo 4 con numero atomico 22. Per molto tempo, gli scienziati non hanno visto alcuna prospettiva nel titanio, poiché era molto fragile. Ma nel 1925, gli scienziati olandesi I. de Boer e A. Van Arkel riuscirono a ottenere in laboratorio il titanio puro, che divenne una vera svolta in tutti i settori.

Proprietà del titanio

Il titanio puro si è rivelato incredibilmente tecnologico. Ha plasticità, bassa densità, elevata resistenza specifica, resistenza alla corrosione e resistenza quando esposto ad alte temperature. Il titanio è due volte più forte dell'acciaio e sei volte più forte. Nell'aviazione supersonica, il titanio è indispensabile. Infatti, ad un'altitudine di 20 km, sviluppa una velocità che supera per tre volte la velocità del suono. In questo caso, la temperatura del corpo dell'aeromobile si riscalda fino a 300°C. Solo le leghe di titanio resistono a tali condizioni.

I trucioli di titanio sono infiammabili e la polvere di titanio può persino esplodere. Durante l'esplosione, il punto di infiammabilità può raggiungere i 400°C.

Il più durevole del pianeta

Il titanio è così leggero e resistente che le sue leghe vengono utilizzate per realizzare scafi di aerei e sottomarini, giubbotti antiproiettile e armature di carri armati e sono anche utilizzate nella tecnologia nucleare. Un'altra notevole proprietà di questo metallo è il suo effetto passivo sui tessuti viventi. Solo da fare osteoprotesi. Alcuni composti di titanio sono usati per realizzare pietre semipreziose e gioielli.

Anche l'industria chimica non ha lasciato il titanio incustodito. In molti ambienti aggressivi, il metallo non si corrode. Il biossido di titanio viene utilizzato per produrre vernici bianche, nella produzione di plastica e carta e come additivo alimentare E171.

Nella scala di durezza dei metalli, il titanio è secondo solo al platino e al tungsteno.

Distribuzione e scorte

Il titanio è un metallo abbastanza comune. In questo indicatore, si classifica al decimo posto. La crosta terrestre contiene circa lo 0,57% di titanio. Al momento, gli scienziati conoscono più di cento minerali che contengono metallo. I suoi depositi sono sparsi in quasi tutto il mondo. Il titanio viene estratto in Cina, Sud Africa, Russia, Ucraina, India e Giappone.

Progresso

Da diversi anni gli scienziati stanno conducendo ricerche su un nuovo metallo, che è stato chiamato "metallo liquido". Questa invenzione segna il titolo del nuovo metallo più durevole del pianeta. Tuttavia, non è stato ancora ottenuto in forma solida.