Bolalikdan bilamizki, eng bardoshli metall po'latdir. Barcha temir u bilan bog'liq.

Temir odam, temir xonim, po'lat xarakter. Bu iboralarni aytish bilan biz aql bovar qilmaydigan kuch, kuch, qattiqlikni nazarda tutamiz.

Uzoq vaqt davomida po'lat ishlab chiqarish va qurol-yarog'ning asosiy materiali edi. Ammo po'lat metall emas. Aniqroq aytadigan bo'lsak, u butunlay sof metall emas. Bu boshqa metall qo'shimchalar ham mavjud bo'lgan uglerod bilan. Qo'shimchalarni qo'llash orqali, ya'ni. uning xususiyatlarini o'zgartirish. Shundan so'ng, u qayta ishlanadi. Po'lat ishlab chiqarish butun bir fandir.

Tegishli qotishmalarni po'latga kiritish orqali eng kuchli metall olinadi. Bu issiqlikka chidamlilik beruvchi xrom, po'latni qattiq va elastik qiladigan nikel va boshqalar bo'lishi mumkin.

Ba'zi lavozimlarda po'lat alyuminiyni almashtira boshladi. Vaqt o'tdi, tezlik oshdi. Alyuminiy ham bardosh bermadi. Men titanga murojaat qilishim kerak edi.

Ha, titan eng kuchli metalldir. Po'latga yuqori mustahkamlik xususiyatlarini berish uchun unga titan qo'shildi.

U XVIII asrda ochilgan. Uning mo'rtligi tufayli uni ishlatish mumkin emas edi. Vaqt o'tishi bilan sof titanni olgan muhandislar va dizaynerlar uning yuqori o'ziga xos kuchi, past zichligi, korroziyaga chidamliligi va yuqori haroratga qiziqish bildirishdi. Uning jismoniy kuchi temirning kuchidan bir necha marta oshadi.

Muhandislar po'latga titan qo'shishni boshladilar. Natijada o'ta yuqori haroratli muhitda qo'llanilishini topgan eng bardoshli metall bo'ldi. O'sha paytda boshqa hech qanday qotishma ularga bardosh bera olmadi.

Agar siz tasavvur qilganingizdan uch barobar tezroq uchadigan samolyotni tasavvur qilsangiz, qoplama metalli qanday qiziydi. Bunday sharoitda samolyot po'stlog'ining lavha metalli +3000C gacha qizdiriladi.

Bugungi kunda titan ishlab chiqarishning barcha sohalarida cheksiz qo'llaniladi. Bular tibbiyot, samolyotsozlik, kema ishlab chiqarish.

Barcha ravshanlik bilan aytishimiz mumkinki, yaqin kelajakda titan harakatlanishi kerak.

AQShlik olimlar Ostindagi Texas universiteti laboratoriyalarida Yerdagi eng yupqa va bardoshli materialni topdilar. Ular buni grafen deb atashdi.

Qalinligi bitta atomning qalinligiga teng bo'lgan plastinkani tasavvur qiling. Ammo bunday plastinka olmosdan kuchliroq va kremniy kompyuter chiplariga qaraganda elektr tokini yuz barobar yaxshi o'tkazadi.

Grafen ajoyib xususiyatlarga ega materialdir. Tez orada u laboratoriyalarni tark etadi va haqli ravishda koinotdagi eng bardoshli materiallar qatoriga kiradi.

Futbol maydonini qoplash uchun bir necha gramm grafen yetarli bo‘lishini tasavvur ham qilib bo‘lmaydi. Mana metall. Bunday materialdan tayyorlangan quvurlarni ko'tarish va tashish mexanizmlaridan foydalanmasdan qo'lda yotqizish mumkin.

Grafen, olmos kabi, eng toza ugleroddir. Uning moslashuvchanligi hayratlanarli. Bunday material osongina egilib, mukammal tarzda katlanadi va mukammal o'raladi.

Sensorli ekranlar, quyosh panellari, uyali telefonlar va nihoyat, o'ta tezkor kompyuter chiplari ishlab chiqaruvchilari allaqachon unga qarashni boshladilar.

Agar kuch odatda qattiq jismlarning vayronagarchilikka qarshi turish va mahsulot shaklini saqlab qolish qobiliyati deb tushunilsa, unda quyidagi metallarni og'ir va bardoshli metallarga kiritish mumkin.

Ism titan yangi metallni kimyoviy sifatlari uchun emas, balki yer bolalarining mifologik qahramonlari – titanlar sharafiga kashf etgan nemis tadqiqotchisi Martin Klaprot tomonidan taqdirlangan.

Tabiatda titanning mavjudligi 10-o'rinda, asosan minerallarda to'plangan. Ushbu metallsiz raketa, kema va samolyotsozlik sohasidagi so'nggi kashfiyotlar imkonsiz bo'lar edi. Titan sanoatning barcha sohalarida, oziq-ovqat sanoati va qishloq xo'jaligidan tibbiy implantlar va tana zirhlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

2-o'rin

Och kulrang volfram , so'zma-so'z bo'ri kremi deb tarjima qilingan, eng refrakter metalldir, shuning uchun u issiqlikka chidamli yuzalar va mahsulotlar ishlab chiqarishda ajralmas hisoblanadi. An'anaviy lampochkadagi filament volfram filamentidan tayyorlanadi.

Bu metall ballistik raketalarda, snaryadlar va o'qlar ishlab chiqarishda, giroskopik o'ta yuqori tezlikda ishlaydigan rotorlarda qo'llaniladi.

3-o'rin

Tantal uni o'zgartirish deyarli mumkin emas, chunki u Selsiy bo'yicha 3015 daraja haroratda eriy boshlaydi va 5300 daraja qaynash nuqtasida qaynatiladi. Oddiy odam uchun bunday issiqlikni tasavvur ham qila olmaydi. Moviy-kulrang metall zamonaviy tibbiyotda eng ajralmas hisoblanadi, undan shikastlangan suyaklarni qoplaydigan sim va choyshablar tayyorlanadi.

1817 yilda ochilgan molibden, uning sof shaklida kulrang-po'lat metall amalda topilmaydi. Ushbu metallning eruvchanligi hayratlanarli, erish nuqtasi 2620 darajadan oshadi. Molibden qurol va zirhli po'latlar ishlab chiqariladigan harbiy sanoatda eng ko'p foydalanishni topdi.

5-o'rin

Aviatsiya va mashinasozlik, atom energiyasi va astronavtikadan foydalanish niobiy, uning xususiyatlarida tantal metalliga juda o'xshash. Niobiyga deyarli hech qanday moddalar, na tuzlar, na kislotalar ta'sir qilmaydi, uni eritish qiyin va oksidlanish qiyin, bu noyob metallni juda mashhur qiladi.

6-o'rin

Er yuzidagi eng og'ir metall iridiy eng mustahkam korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega, hatto akva regia ham uni erita olmaydi. Boshqa qotishmalarga iridiy qo'shilishi ularning korroziyaga qarshi turish qobiliyatini oshiradi.

7-o'rin

Beriliy yer yuzida qazib olinadigan nodir metallardan biridir. Uning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yong'inga chidamliligi kabi noyob fazilatlari bu metallni yadro reaktorlarini ishlab chiqarishda ajralmas holga keltirdi. Beriliy qotishmalari aerokosmik va aviatsiya sanoatida haqli ravishda etakchi o'rinni egallaydi.

8-o'rin

Ochiq ko'k xrom , bu ham eng bardoshli metallardan biri bo'lib, o'zining noyob xususiyatlaridan kelib chiqqan holda, po'lat qotishmalariga qo'shilsa, ularni qattiqroq va korroziyaga chidamli qiladi. Chrome qismlari vaqt o'tishi bilan o'zgarmasdan chiroyli ko'rinishga ega.

9-o'rin

Sakslar o'zlarining afsonalari haqida qayg'uradilar, ulardan birining qahramoni Koboldning nomi metall nomi bilan abadiylashtirildi - kobalt . Ko'pincha, ruda qazib olishda izlovchilar kulrang-pushti metallni kumush deb adashgan.

Olovga chidamli metall qo'shimcha sifatida po'latning issiqlikka chidamliligini, qattiqligini va aşınma qarshiligini oshiradi. O'zining noyob fazilatlari tufayli kobalt dastgohlarda ajralmas hisoblanadi.

Gafniy - tsirkoniy rudasidan o'zining sifatlari bo'yicha noyob bo'lgan och kul rangdagi metall qazib olinadi. Qattiq, o'tga chidamli gafniyning o'ziga xos xususiyati bor, haqiqat shundaki, uning issiqlik sig'imiga bog'liqligi anomaldir va hech qanday fizika qonunlariga kirmaydi.

Gafniy atom energetikasida va optikada, turli qotishmalarni mustahkamlashda va rentgen nurlari uchun shisha tayyorlashda qo'llaniladi, busiz harbiy ishlab chiqarishni tasavvur qilish qiyin.

"Metal" so'zi haqida gap ketganda, shubhasiz, har bir kishi o'z tasavvurida qattiq, bardoshli va o'ta kuchli temir plitani tortadi, uni shunchaki burish yoki sindirish mumkin emas. Biroq, metallar juda farq qiladi. Va agar siz dunyoda qaysi metall eng bardoshli ekanligiga qiziqsangiz, biz sizga ishonchli javob beramiz va sizga bunday metall haqida aytib beramiz. Bu "titan" deb ataladigan kumush-oq rangdagi materialdir.

Uni kim va qachon ochdi?

Bu metallni ochish ustida birdaniga ikki olim ishladi - ingliz V. Gregori va nemis M. Klaptor. Ular bu elementni o'n sakkizinchi asrning oxirida kashf qilishdi, ammo olti yil oralig'ida. Davriy jadvalda titan olimlar tomonidan metall kashf etilgandan so'ng darhol yigirma ikkinchi seriya raqamida paydo bo'ldi. Biroq, yuqori mo'rtligi tufayli titan uzoq vaqt davomida ishlatilmadi. Va 1925 yilda. Gollandiyalik fiziklar ko'plab afzalliklarni birlashtirgan eng sof titanni ajratib olish orqali haqiqiy kashfiyot qilishdi. Metall yuqori ishlab chiqarish qobiliyati, mukammal o'ziga xos quvvati, korroziyaga chidamliligi va yuqori harorat sharoitlariga ta'sir qilganda aql bovar qilmaydigan mustahkamligi bilan ajralib turdi.

Titanning asosiy xususiyatlari

Olimlar tomonidan 1925 yilda yaratilgan dunyodagi eng kuchli metall nihoyatda egiluvchan bo'lib, undan choyshablar, novdalar, lentalar, quvurlar, simlar va plyonkalar yaratishga imkon beradi. Qattiqlik nuqtai nazaridan titanium temir va misdan to'rt barobar qattiqroq, titan esa bu parametrda alyuminiydan o'n ikki barobar kuchliroqdir. Titandan tayyorlangan mahsulotlar yuqori harorat ta'sirida ham o'z kuchini saqlab qoladi. Titan qismlari juda yuqori yuklarning ta'siri ostida uzoq vaqt xizmat qilish imkoniyatiga ega.

Bundan tashqari, er yuzidagi eng bardoshli metall mukammal korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega. Misol uchun, dengiz suviga joylashtirilgan titan plastinka o'n yil davomida zangga duchor bo'lmagan. Elektrchilar va radioelektronika muhandislari ushbu metallga qiziqish ortib bormoqda - va buning sababi, dunyodagi eng kuchli metall sezilarli elektr qarshilikka ega va magnit bo'lmagan xususiyatlari bilan ajralib turadi.

Nima uchun bu metall "titan" deb ataladi?

Uning nomining kelib chiqishining ikkita versiyasi mavjud. Ulardan biriga ko'ra, kumush-oq metall german mifologiyasidan ma'lum bo'lgan parilar malikasi Titaniya nomi bilan atalgan deb ishoniladi. Va barchasi, chunki material, yuqori quvvatga qo'shimcha ravishda, ajoyib darajada engildir. Boshqa versiyaga ko'ra, metall Gaia ma'budasining qudratli bolalari - Titanlar sharafiga nomlangan. Ushbu versiyalarning qaysi biri ko'proq ishonarliroq ekanligini aniqlash qiyin, ammo ularning har biri ajoyib va ​​o'z joyiga ega ekanligini ta'kidlash mumkin.

Titandan foydalanish

Kumush metalldan foydalanish juda keng. Harbiy sanoatda (raketalar, samolyotlar uchun zirhlar, suv osti kemalari uchun korpuslar va boshqalar), tibbiyotda (protezlash), avtomobilsozlikda, qishloq xoʻjaligida, mobil telefonlar va zargarlik buyumlarida qoʻllaniladi.

Hatto engilroq va bardoshli

Yaqinda kaliforniyalik olimlar eng engil va bardoshli metallni kashf etganliklarini butun dunyoga e'lon qilishdi. Bu grafen oksidi va liyofillangan uglerod aralashmasidan yaratilgan suyuq metall. Suyuq metall allaqachon mutaxassislarning yuqori baholarini oldi va o'zini quyma va zanglamaydigan po'lat uchun ideal material sifatida ko'rsatdi.

Yangi metall shunchalik engilki, gul barglari uni osongina ushlab turadi. Ma’lumki, grafen nafaqat yengilligi va yuqori quvvati, balki mukammal moslashuvchanligi bilan ham ajralib turadi. Shu sababli, bugungi kunda olimlar o'ta engil material yaratish yo'nalishida rivojlanmoqda va ehtimol yaqin kelajakda insoniyat oldida yanada noyob materiallar paydo bo'ladi.

Bugungi kunda juda ko'p turli xil metallar mavjud, ular engil, og'ir, yumshoq va qattiq, qimmat va arzon. Bizning davrimizda eng qimmat metall Kaliforniya bo'lib, uning bir grammi 10 million dollarga baholanadi. Butun dunyoda u taxminan besh grammni tashkil qiladi, shuning uchun u boshqa barcha metallardan narx jihatidan juda farq qiladi. Kaliforniy radioaktiv metall bo'lib, boshqa sohalarda yadroviy reaktor o'rnini bosuvchi sifatida ishlatilishi mumkin. Tabiatda bu metallni olish mumkin emas, u sun'iy ravishda 1950 yilda Kaliforniyadagi Berkli universitetida yaratilgan. Bugungi kunda bu metall ko'pincha radiatsiya terapiyasi va yadro parchalanishi bilan bog'liq tajribalarda qo'llaniladi.

Kaliforniya

Dunyodagi eng yengil metall xitoylik olimlar tomonidan sun'iy ravishda yaratilgan. Metall grafen deb ataladi, u shunchalik engilki, u gul barglarida qolishi mumkin. Bu dunyodagi eng engil material muzlatilgan quritilgan uglerod va grafen oksididan yaratilgan. Agar siz qo'shilgan aralashmalarni olib tashlasangiz, u holda metall ikki o'lchovli kristal bo'lib, u sayyoradagi eng nozik sun'iy material sifatida tan olingan. Bir millimetrli grafen to'plamiga erishish uchun uch million varaq grafenni katlama kerak.

Grafen eng engil bo'lishidan tashqari, dunyodagi eng kuchli metalldir. Uning xossalari shunchaki hayratlanarli, tasavvur qiling-a, plastik to‘rvadek qalin bir varaq grafen filning ulkan og‘irligiga bardosh bera oladi. Metall juda ko'p afzalliklarga ega, ular orasida moslashuvchanlikni ham ta'kidlash kerak. Bu aql bovar qilmaydigan, lekin grafenni yigirma foizga zararsiz cho'zish mumkin. Va hatto bu bilan uning afzalliklari tugamaydi, olimlar bu metall suvni filtrlash va gazlar va turli suyuqliklarni ushlab turishning noyob qobiliyatiga ega ekanligini aniqladilar.

Grafen

Eng qattiq metall maqomi titanga munosib tarzda berildi. Uning kashfiyoti XVIII asrning oxirida bo'lib o'tdi va shu bilan birga metall davriy jadvalda o'z o'rnini egalladi. Titan yuqori haroratlarda juda yuqori o'ziga xos kuchga, yaxshi korroziyaga chidamliligiga va ancha past zichlikka ega. Agar, masalan, magniy va alyuminiy kabi engil qotishmalar yuqori haroratga bardosh bera olmasa, titan foydali bo'ladi. Titan qotishmasi 300 daraja Selsiyda ham bardosh bera oladi. Bugungi kunda titan ko'plab mamlakatlarda, shu jumladan Rossiyada qazib olinadi.

Titan

Eng yumshoq metall galliy bo'lib, u ham juda kam uchraydigan metalldir. Tabiatda sof holda uchramaydi, lekin oz miqdorda rux rudalarida, shuningdek, boksitlarda uchraydi. Galliy kumush rangga ega, u juda yumshoq va egiluvchan. Agar u past haroratlarda saqlansa, u qattiq mustahkamlikni saqlab qoladi, lekin faqat metallni xona harorati bo'lgan xonaga ko'chirishga arziydi va u darhol eriy boshlaydi. Bugungi kunga kelib, galyum o'ziga xos biologik rolga ega emas, lekin u mikroelektronikada va hatto farmatsevtikada keng qo'llaniladi.

Galiy

Olimlar eng kuchli metall hali ham bir xil titan ekanligini isbotladilar. Ushbu metallni nemis va ingliz olimlari kashf qilishgan, ammo ularning kashfiyoti olti yil farq bilan amalga oshirilgan. Ushbu element davriy jadvalda yigirma ikkinchi seriya raqamini egallaydi. Agar kuch ko'rsatkichlarini hisobga oladigan bo'lsak, titanning kuchi alyuminiyning kuchidan olti baravar ko'pdir, shuning uchun bu metalldan foydalanish imkoniyatlari cheksizdir. Ushbu metallning rivojlanishi insoniyat tarixidagi haqiqiy yutuq bo'lib, unga titandan turli sohalarda foydalanish imkoniyatini berdi.

Bugungi kunda eng arzon metall mis hisoblanadi. Sof shaklda mis - o'ziga xos og'irligi 8,9 bo'lgan egiluvchan qizg'ish metall. Mis inson tomonidan o'zlashtirilgan eng qadimgi metallardan biridir. Davriy jadvalning ushbu elementi yaxshi texnik xususiyatlarga ega, shuning uchun u ko'plab sohalarda va sohalarda juda keng qo'llaniladi. Uning qotishmalaridan sof misni taniy bilish juda muhimdir. Shunisi e'tiborga loyiqki, bugungi kunda uning sof shaklida u juda kam uchraydi.

Mis

Eng nodir metal - reniy, uni nemis olimi Valter va Ide Noddak kashf etgan, u eng noyob barqaror metallni kashf etgan. Ushbu noyob metall Reyn daryosi sharafiga nomlangan. Hozirgi kunga qadar mis va molibden rudalaridan konsentratni qovurish yo‘li bilan reniy olinadi. Bu juda murakkab jarayon bo'lib, bu metalldan bir kilogramm olish uchun ikki ming tonnaga yaqin rudani qayta ishlash kerak bo'ladi. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, yiliga reniy ishlab chiqarish taxminan 40 tonnani tashkil qiladi.

Reniy

Dunyodagi yana bir eng qimmat metall bu osmiy-187 izotopidir. Uning narxi Kaliforniyadan ancha past va bir gramm uchun 200 ming dollarni tashkil qiladi. Ushbu metall juda kam uchraydi va uni yaratish uchun to'qqiz oy kerak bo'ladi. Uni izotoplarning parchalanishi orqali olish mumkin, bu juda mashaqqatli jarayon. Izotop binafsha rangga ega qora kukunga o'xshaydi, shu bilan birga u er yuzidagi eng zich moddadir. U turli tibbiy tadqiqotlarda keng qo'llaniladi, kimyoviy reaktsiyalarda katalizator bo'lib xizmat qiladi.

metall shisha

Kaliforniya texnologiya instituti mutaxassislari o'z xususiyatlariga ko'ra noyob materialni olishdi - bu hozirgi kunga qadar eng bardoshli qotishma - "metall shisha". Yangi qotishmaning o'ziga xosligi shundaki, metall shisha metalldan yasalgan, ammo shishaning ichki tuzilishiga ega. Bugungi kunda olimlar qotishmaga bunday g'ayrioddiy xususiyatlarni nima berishini va ularni arzonroq materiallardan qotishmalarga qanday kiritish mumkinligini aniqlamoqda.

Shishaning amorf tuzilishi, metallning kristalli tuzilishidan farqli o'laroq, yoriqlar tarqalishidan himoyalanmagan, bu shishaning mo'rtligini tushuntiradi. Metall ko'zoynaklar ham xuddi shunday kamchilikka ega, ular ham juda oson yo'q qilinadi va yoriqlarga aylanadigan kesish chiziqlarini hosil qiladi.

Qotishma xususiyatlari

Kaliforniya instituti mutaxassislari ko'p sonli kesish chiziqlarining paydo bo'lishi yoriqlar rivojlanishiga yuqori qarshilik ko'rsatishini payqashdi, buning natijasida teskari ta'sirga erishiladi: material buzilmasdan egiladi. Aynan shu material, uning energiyasi kesish bantlari ularni yoriqlarga aylantirish uchun zarur bo'lgan energiyadan ancha kam bo'lib, ular yaratgan. “Beshta elementni aralashtirish orqali biz material sovutilganda qaysi tuzilmani olishini “bilmasligini” va amorfini tanlashini ta’minladik”, deb tushuntirdi tadqiqot ishtirokchisi R.Ritchi.

metall shisha

Eng bardoshli qotishma - metall shisha - olijanob palladiy, kremniy, fosfor, germaniydan kichik kumush qo'shilgan (formula: Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2) iborat.

Yangi qotishma sinovlarda o'zini bir-birini istisno qiluvchi xususiyatlarning kombinatsiyasi sifatida ko'rsatdi - kuch va chidamlilik ilgari hech qanday boshqa materialda ko'rilmagan darajada. Natijada, yangi metall shisha shishaning qattiqligini metallarning yorilishga chidamliligi bilan birlashtiradi. Bundan tashqari, qattiqlik va quvvat darajasi erishish mumkin.

Materiallardan foydalanish

Strukturaviy metall uchun tadqiqot yuk bardoshliligi chegaralarini sezilarli darajada orqaga surdi. Ammo, olimlarning fikriga ko'ra, eng bardoshli qotishma, uning asosiy komponenti - palladiyning noyobligi va yuqori narxi tufayli keng qo'llanilmasligi mumkin. Biroq, ishlab chiquvchilar ushbu materialdan tibbiy implantlarda (masalan, intramaxillary protezlar uchun), shuningdek, avtomobilsozlik yoki aerokosmik sanoatda foydalanish mumkin bo'lganligini xabar qilishdi.