โลหะผสมที่ทนทานที่สุด โลหะที่แข็งแกร่งที่สุด: คืออะไร ไททันเป็นโลหะที่แข็งแกร่งที่สุด

โลกรอบตัวเรายังเต็มไปด้วยความลึกลับมากมาย แต่แม้แต่ปรากฏการณ์และสสารที่นักวิทยาศาสตร์รู้จักมาเป็นเวลานานก็ไม่เคยหยุดที่จะประหลาดใจและยินดี เราชื่นชมสีสันสดใส เพลิดเพลินกับรสนิยม และใช้คุณสมบัติของสารทุกชนิดที่ทำให้ชีวิตของเราสะดวกสบายมากขึ้น ปลอดภัยขึ้น และสนุกสนานมากขึ้น ในการค้นหาวัสดุที่เชื่อถือได้และแข็งแกร่งที่สุด มนุษย์ได้ค้นพบสิ่งที่น่าตื่นเต้นมากมาย และนี่คือสารประกอบที่มีเอกลักษณ์เฉพาะดังกล่าวเพียง 25 ชนิดเท่านั้นที่คัดสรรมา!

25. เพชร

ถ้าไม่ใช่ทุกคนก็เกือบทุกคนรู้เรื่องนี้อย่างแน่นอน เพชรไม่เพียงแต่เป็นหนึ่งในอัญมณีที่ได้รับการเคารพนับถือมากที่สุด แต่ยังเป็นหนึ่งในแร่ธาตุที่แข็งที่สุดในโลกอีกด้วย ในระดับ Mohs (ระดับความแข็งที่ประเมินปฏิกิริยาของแร่ต่อการขีดข่วน) เพชรจะแสดงอยู่ที่บรรทัดที่ 10 ระดับนี้มีทั้งหมด 10 ตำแหน่ง และอันดับที่ 10 เป็นระดับสุดท้ายและยากที่สุด เพชรมีความแข็งมากจนสามารถขูดขีดได้ด้วยเพชรอื่นเท่านั้น

24. การจับใยแมงมุมสายพันธุ์ Caerostris darwini


ภาพถ่าย: “Pixabay”

ยากที่จะเชื่อ แต่ใยของแมงมุม Caerostris darwini (หรือแมงมุมของดาร์วิน) นั้นแข็งแกร่งกว่าเหล็กและแข็งกว่าเคฟลาร์ เว็บนี้ได้รับการยอมรับว่าเป็นวัสดุทางชีวภาพที่แข็งที่สุดในโลก แม้ว่าตอนนี้จะมีคู่แข่งที่มีศักยภาพแล้ว แต่ข้อมูลยังไม่ได้รับการยืนยัน ใยแมงมุมได้รับการทดสอบสำหรับคุณลักษณะต่างๆ เช่น ความเครียดจากการแตกหัก แรงกระแทก ความต้านทานแรงดึง และโมดูลัสของ Young (คุณสมบัติของวัสดุในการต้านทานการยืดตัวและแรงอัดในระหว่างการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น) และจากตัวชี้วัดทั้งหมดนี้ ใยแมงมุมได้แสดงให้เห็นอย่างน่าทึ่งที่สุด ทาง. นอกจากนี้ ตาข่ายจับแมงมุมของดาร์วินยังมีน้ำหนักเบาอย่างไม่น่าเชื่ออีกด้วย ตัวอย่างเช่น ถ้าเราพันโลกของเราด้วยเส้นใย Caerostris darwini น้ำหนักของด้ายยาวดังกล่าวจะอยู่ที่ 500 กรัมเท่านั้น ไม่มีเครือข่ายที่ยาวขนาดนั้น แต่การคำนวณทางทฤษฎีนั้นน่าทึ่งมาก!

23. แอโรกราไฟท์


ภาพถ่าย: “BrokenSphere”

โฟมสังเคราะห์นี้เป็นหนึ่งในวัสดุเส้นใยที่เบาที่สุดในโลก และประกอบด้วยเครือข่ายของท่อคาร์บอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่ไมครอน แอโรกราไฟต์เบากว่าโฟมถึง 75 เท่า แต่ในขณะเดียวกันก็แข็งแกร่งและยืดหยุ่นกว่ามาก สามารถบีบอัดได้ถึง 30 เท่าของขนาดเดิม โดยไม่เป็นอันตรายต่อโครงสร้างที่ยืดหยุ่นอย่างยิ่ง ด้วยคุณสมบัตินี้ โฟมแอร์กราไฟต์จึงสามารถรับน้ำหนักได้มากถึง 40,000 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง

22. แก้วโลหะแพลเลเดียม


ภาพถ่าย: “Pixabay”

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Berkeley Lab) ได้พัฒนากระจกโลหะชนิดใหม่ที่ผสมผสานระหว่างความแข็งแรงและความเหนียวเข้าด้วยกันได้อย่างลงตัว เหตุผลของความเป็นเอกลักษณ์ของวัสดุใหม่นั้นอยู่ที่โครงสร้างทางเคมีสามารถซ่อนความเปราะบางของวัสดุที่เป็นแก้วที่มีอยู่ได้สำเร็จ และในขณะเดียวกันก็รักษาระดับความทนทานที่สูงไว้ได้ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะเพิ่มความแข็งแรงเมื่อยล้าของโครงสร้างสังเคราะห์นี้อย่างมีนัยสำคัญ

21. ทังสเตนคาร์ไบด์


ภาพถ่าย: “Pixabay”

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นวัสดุที่มีความแข็งอย่างไม่น่าเชื่อและมีความทนทานต่อการสึกหรอสูง ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การเชื่อมต่อนี้ถือว่าเปราะบางมาก แต่ภายใต้การรับน้ำหนักมาก การเชื่อมต่อนี้จะแสดงคุณสมบัติของพลาสติกที่เป็นเอกลักษณ์ โดยแสดงออกมาในรูปแบบของแถบสลิป ด้วยคุณสมบัติทั้งหมดนี้ ทังสเตนคาร์ไบด์จึงถูกนำมาใช้ในการผลิตปลายเจาะเกราะและอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงคัตเตอร์ทุกชนิด แผ่นขัด สว่าน คัตเตอร์ ดอกสว่าน และเครื่องมือตัดอื่นๆ

20. ซิลิคอนคาร์ไบด์


ภาพถ่าย: “Tia Monto”

ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในวัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตรถถังต่อสู้ สารประกอบนี้ขึ้นชื่อในด้านต้นทุนที่ต่ำ มีการหักเหของแสงที่โดดเด่น และมีความแข็งสูง จึงมักใช้ในการผลิตอุปกรณ์หรือเกียร์ที่ต้องเบนกระสุน ตัด หรือบดวัสดุที่ทนทานอื่นๆ ซิลิคอนคาร์ไบด์ผลิตสารกัดกร่อน สารกึ่งตัวนำ และแม้กระทั่งเม็ดมีดเครื่องประดับที่เลียนแบบเพชรได้อย่างดีเยี่ยม

19. ลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์


ภาพ: วิกิพีเดียคอมมอนส์

คิวบิกโบรอนไนไตรด์เป็นวัสดุที่มีความแข็งเป็นพิเศษ มีความแข็งใกล้เคียงกับเพชร แต่ก็มีข้อดีที่โดดเด่นหลายประการ เช่น ความเสถียรที่อุณหภูมิสูงและทนต่อสารเคมี คิวบิกโบรอนไนไตรด์ไม่ละลายในเหล็กและนิกเกิลแม้ว่าจะสัมผัสกับอุณหภูมิสูง ในขณะที่เพชรภายใต้สภาวะเดียวกันจะเกิดปฏิกิริยาเคมีค่อนข้างเร็ว นี่เป็นประโยชน์อย่างแท้จริงสำหรับการใช้ในเครื่องมือบดทางอุตสาหกรรม

18. โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ (UHMWPE) ตรา Dyneema ไฟเบอร์


ภาพถ่าย: “Justsail”

โพลีเอทิลีนโมดูลัสสูงมีความต้านทานการสึกหรอสูงมาก ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีต่ำ และความทนทานต่อการแตกหักสูง (ความน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิต่ำ) ปัจจุบันถือเป็นสารเส้นใยที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดเกี่ยวกับโพลีเอทิลีนนี้คือ มันเบากว่าน้ำและสามารถหยุดกระสุนได้ในเวลาเดียวกัน! สายเคเบิลและเชือกที่ทำจากเส้นใย Dyneema จะไม่จมอยู่ในน้ำ ไม่ต้องใช้การหล่อลื่น และไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเมื่อเปียก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการต่อเรือ

17. โลหะผสมไทเทเนียม


ภาพถ่าย: “Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)”

โลหะผสมไทเทเนียมมีความเหนียวอย่างไม่น่าเชื่อและมีความแข็งแรงอย่างน่าทึ่งเมื่อถูกยืดออก นอกจากนี้ ยังมีความต้านทานความร้อนและการกัดกร่อนสูง ซึ่งทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งในด้านต่างๆ เช่น การผลิตเครื่องบิน จรวด การต่อเรือ เคมี อาหาร และวิศวกรรมการขนส่ง

16. โลหะผสมเหลว


ภาพถ่าย: “Pixabay”

วัสดุนี้พัฒนาขึ้นในปี 2003 ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย โดยมีชื่อเสียงในด้านความแข็งแกร่งและความทนทาน ชื่อของสารประกอบหมายถึงบางสิ่งที่เปราะและเป็นของเหลว แต่จริงๆ แล้วที่อุณหภูมิห้องจะมีความแข็งอย่างยิ่ง ทนทานต่อการสึกหรอ ทนทานต่อการกัดกร่อน และเปลี่ยนรูปได้เมื่อถูกความร้อน เช่น เทอร์โมพลาสติก ขอบเขตการใช้งานหลักจนถึงขณะนี้คือการผลิตนาฬิกา ไม้กอล์ฟ และฝาครอบสำหรับโทรศัพท์มือถือ (Vertu, iPhone)

15. นาโนเซลลูโลส


ภาพถ่าย: “Pixabay”

นาโนเซลลูโลสแยกได้จากเส้นใยไม้และเป็นวัสดุไม้ชนิดใหม่ที่แข็งแกร่งยิ่งกว่าเหล็ก! นอกจากนี้นาโนเซลลูโลสยังมีราคาถูกกว่าอีกด้วย นวัตกรรมนี้มีศักยภาพสูงและในอนาคตสามารถแข่งขันกับแก้วและคาร์บอนไฟเบอร์ได้อย่างจริงจัง นักพัฒนาเชื่อว่าในไม่ช้าวัสดุนี้จะเป็นที่ต้องการอย่างมากในการผลิตชุดเกราะทหาร หน้าจอที่มีความยืดหยุ่นสูง ตัวกรอง แบตเตอรี่ที่ยืดหยุ่น แอโรเจลดูดซับ และเชื้อเพลิงชีวภาพ

14. ฟันหอยโข่ง


ภาพถ่าย: “Pixabay”

ก่อนหน้านี้ เราได้บอกคุณไปแล้วเกี่ยวกับตาข่ายจับแมงมุมของดาร์วิน ซึ่งครั้งหนึ่งเคยได้รับการยอมรับว่าเป็นวัสดุทางชีวภาพที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก อย่างไรก็ตาม การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่า limpet เป็นสารชีวภาพที่คงทนที่สุดที่วิทยาศาสตร์รู้จัก ใช่ ฟันเหล่านี้แข็งแรงกว่าใยของ Caerostris darwini และไม่น่าแปลกใจเลย เนื่องจากสัตว์ทะเลตัวเล็กๆ กินสาหร่ายที่เติบโตบนพื้นผิวของหินแข็ง และเพื่อที่จะแยกอาหารออกจากหิน สัตว์เหล่านี้จึงต้องทำงานหนัก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในอนาคตเราจะสามารถใช้ตัวอย่างโครงสร้างเส้นใยของฟันของหอยทะเลในอุตสาหกรรมวิศวกรรม และเริ่มสร้างรถยนต์ เรือ และแม้แต่เครื่องบินที่มีความแข็งแรงสูง โดยได้รับแรงบันดาลใจจากตัวอย่างหอยทากธรรมดา

13. เหล็กมาราจจิ้ง


ภาพถ่าย: “Pixabay”

เหล็ก Maraging เป็นโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงและมีความเหนียวและความเหนียวที่ดีเยี่ยม วัสดุนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิทยาศาสตร์จรวด และใช้ทำเครื่องมือทุกชนิด

12. ออสเมียม


รูปถ่าย: Periodictableru / www. periodictable.ru

ออสเมียมเป็นองค์ประกอบที่มีความหนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อ และมีความแข็งและจุดหลอมเหลวสูง ทำให้ยากต่อการตัดเฉือน นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงใช้ออสเมียมโดยคำนึงถึงความทนทานและความแข็งแกร่งมากที่สุด โลหะผสมออสเมียมพบได้ในหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า จรวด ขีปนาวุธทางทหาร การผ่าตัดปลูกถ่าย และการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย

11. เคฟล่าร์


ภาพ: วิกิพีเดียคอมมอนส์

เคฟลาร์เป็นเส้นใยที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งสามารถพบได้ในยางรถยนต์ ผ้าเบรก สายเคเบิ้ล ผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับกายอุปกรณ์และกระดูก ชุดเกราะ ผ้าชุดป้องกัน การต่อเรือ และชิ้นส่วนของยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับ วัสดุนี้เกือบจะมีความหมายเหมือนกันกับความแข็งแกร่งและเป็นพลาสติกประเภทหนึ่งที่มีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นสูงอย่างไม่น่าเชื่อ ความต้านทานแรงดึงของเคฟล่าร์นั้นสูงกว่าลวดเหล็กถึง 8 เท่า และเริ่มหลอมละลายที่อุณหภูมิ 450°C

10. โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูงน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษยี่ห้อ Spectra fiber


ภาพ: โทมัส Castelazo, www.tomascastelazo.com / วิกิมีเดียคอมมอนส์

UHMWPE นั้นเป็นพลาสติกที่ทนทานมาก Spectra ซึ่งเป็นแบรนด์ของ UHMWPE ก็เป็นไฟเบอร์น้ำหนักเบาที่มีความทนทานต่อการสึกหรอสูงสุด ซึ่งเหนือกว่าเหล็กถึง 10 เท่าในตัวบ่งชี้นี้ เช่นเดียวกับเคฟลาร์ Spectra ใช้ในการผลิตชุดเกราะและหมวกกันน็อค นอกจาก UHMWPE แล้ว แบรนด์ Dynimo Spectrum ยังได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมการต่อเรือและการขนส่ง

9. กราฟีน


ภาพถ่าย: “Pixabay”

กราฟีนเป็นองค์ประกอบของคาร์บอน และโครงผลึกซึ่งมีความหนาเพียงอะตอมเดียว มีความแข็งแรงมากจนแข็งกว่าเหล็กกล้าถึง 200 เท่า กราฟีนดูเหมือนฟิล์มยึดติด แต่การฉีกเป็นงานที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ในการเจาะแผ่นกราฟีนคุณจะต้องติดดินสอลงไปซึ่งคุณจะต้องปรับสมดุลของน้ำหนักที่บรรทุกรถโรงเรียนทั้งหมด ขอให้โชคดี!

8. กระดาษคาร์บอนนาโนทิวบ์


ภาพถ่าย: “Pixabay”

ต้องขอบคุณนาโนเทคโนโลยีที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถผลิตกระดาษที่บางกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 50,000 เท่า แผ่นท่อนาโนคาร์บอนนั้นเบากว่าเหล็กถึง 10 เท่า แต่สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือพวกมันแข็งแกร่งกว่าเหล็กถึง 500 เท่า! แผ่นนาโนทิวบ์ขนาดมหึมามีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการผลิตอิเล็กโทรดซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

7. ไมโครกริดโลหะ


ภาพถ่าย: “Pixabay”

นี่คือโลหะที่เบาที่สุดในโลก! ไมโครกริดโลหะเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีรูพรุนซึ่งเบากว่าโฟมถึง 100 เท่า แต่อย่าปล่อยให้รูปลักษณ์ภายนอกหลอกคุณ ไมโครกริดเหล่านี้ยังมีความทนทานอย่างไม่น่าเชื่อ ทำให้มีศักยภาพที่ดีเยี่ยมสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรมทุกประเภท สามารถใช้ทำโช้คอัพและฉนวนความร้อนได้ดีเยี่ยม และความสามารถอันน่าทึ่งของโลหะในการหดตัวและกลับคืนสู่สภาพเดิมทำให้สามารถนำไปใช้เพื่อกักเก็บพลังงานได้ ไมโครกริดโลหะยังถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในการผลิตชิ้นส่วนต่าง ๆ สำหรับเครื่องบินของบริษัทโบอิ้งในอเมริกา

6. ท่อนาโนคาร์บอน


รูปถ่าย: ผู้ใช้ Mstroeck / en.wikipedia

เราได้พูดคุยไปแล้วข้างต้นเกี่ยวกับเพลตขนาดมหึมาที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษซึ่งทำจากท่อนาโนคาร์บอน แต่นี่คือวัสดุชนิดใด? โดยพื้นฐานแล้วสิ่งเหล่านี้คือระนาบกราฟีนที่ม้วนเป็นท่อ (จุดที่ 9) ผลลัพธ์ที่ได้คือวัสดุที่เบา ยืดหยุ่น และทนทานอย่างเหลือเชื่อ พร้อมการใช้งานที่หลากหลาย

5. แอร์บรัช


ภาพ: วิกิพีเดียคอมมอนส์

วัสดุนี้เป็นที่รู้จักในชื่อกราฟีนแอโรเจล ซึ่งมีน้ำหนักเบามากและแข็งแรงในเวลาเดียวกัน เจลชนิดใหม่แทนที่เฟสของเหลวด้วยเฟสก๊าซโดยสิ้นเชิง และโดดเด่นด้วยความแข็งที่ให้ความรู้สึก ทนความร้อน ความหนาแน่นต่ำ และการนำความร้อนต่ำ กราฟีนแอโรเจลเบากว่าอากาศถึง 7 เท่าอย่างไม่น่าเชื่อ! สารประกอบพิเศษนี้สามารถคืนรูปร่างเดิมได้แม้หลังจากการบีบอัดไปแล้ว 90% และสามารถดูดซับน้ำมันในปริมาณที่มากกว่า 900 เท่าของน้ำหนักของแอร์กราฟีนที่ใช้ในการดูดซับ บางทีในอนาคตวัสดุประเภทนี้อาจช่วยต่อสู้กับภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การรั่วไหลของน้ำมัน

4. เนื้อหาที่ไม่มีชื่อ พัฒนาโดยสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT)


ภาพถ่าย: “Pixabay”

ขณะที่คุณอ่านข้อความนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก MIT กำลังทำงานเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของกราฟีน นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการแปลงโครงสร้างสองมิติของวัสดุนี้เป็นสามมิติแล้ว สารกราฟีนชนิดใหม่ยังไม่ได้รับชื่อ แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความหนาแน่นของสารนั้นน้อยกว่าเหล็กถึง 20 เท่า และความแข็งแรงของสารนั้นสูงกว่าเหล็กถึง 10 เท่า

3. คาร์บิน


ภาพถ่าย: “Smokefoot”

แม้ว่าจะเป็นเพียงสายโซ่เชิงเส้นของอะตอมคาร์บอน แต่คาร์ไบน์มีความต้านทานแรงดึงมากกว่ากราฟีนถึง 2 เท่า และแข็งกว่าเพชรถึง 3 เท่า!

2. การดัดแปลงโบรอนไนไตรด์ wurtzite


ภาพถ่าย: “Pixabay”

สารธรรมชาติที่เพิ่งค้นพบนี้เกิดขึ้นระหว่างการปะทุของภูเขาไฟและมีความแข็งกว่าเพชรถึง 18% อย่างไรก็ตาม มันเหนือกว่าเพชรในด้านอื่นๆ หลายประการ Wurtzite โบรอนไนไตรด์เป็นหนึ่งใน 2 สารธรรมชาติที่พบบนโลกซึ่งแข็งกว่าเพชร ปัญหาคือไนไตรด์ในธรรมชาติมีน้อยมาก ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะศึกษาหรือนำไปใช้ในทางปฏิบัติ

1. ลอนสดาไลต์


ภาพถ่าย: “Pixabay”

ลอนสดาไลต์ยังเป็นที่รู้จักในชื่อเพชรหกเหลี่ยม ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน แต่ในการดัดแปลงนี้ อะตอมจะถูกจัดเรียงแตกต่างออกไปเล็กน้อย เช่นเดียวกับเวิร์ทไซต์ โบรอน ไนไตรด์ ลอนสดาไลต์เป็นสารธรรมชาติที่มีความแข็งเหนือกว่าเพชร ยิ่งไปกว่านั้น แร่ธาตุที่น่าทึ่งนี้ยังมีความแข็งกว่าเพชรถึง 58%! เช่นเดียวกับ wurtzite โบรอนไนไตรด์ สารประกอบนี้หายากมาก บางครั้งลอนสดาไลต์เกิดขึ้นระหว่างการชนกันของอุกกาบาตที่มีกราไฟท์กับโลก

คุณลองจินตนาการดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากบรรพบุรุษของเราไม่ได้ค้นพบโลหะที่สำคัญ เช่น เงิน ทอง ทองแดง และเหล็ก เราคงจะยังอาศัยอยู่ในกระท่อมโดยใช้หินเป็นเครื่องมือหลัก ความแข็งแกร่งของโลหะที่มีบทบาทสำคัญในการกำหนดอดีตของเรา และตอนนี้ทำหน้าที่เป็นรากฐานที่เราสร้างอนาคต

บางส่วนมีความนุ่มมากและละลายในมือของคุณอย่างแท้จริง เหมือนกับ... บางชนิดมีความแข็งมากจนไม่สามารถงอ ขีดข่วน หรือแตกหักได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษ

และหากคุณสงสัยว่าโลหะชนิดใดที่แข็งและทนทานที่สุดในโลก เราจะตอบคำถามนี้ โดยคำนึงถึงการประมาณค่าความแข็งสัมพัทธ์ของวัสดุต่างๆ (สเกล Mohs วิธี Brinell) รวมถึงพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น:

• โมดูลัสของยัง: คำนึงถึงความยืดหยุ่นของแรงดึงขององค์ประกอบ นั่นคือความสามารถของวัตถุในการต้านทานการเสียรูปแบบยืดหยุ่น
• ความแข็งแรงของผลผลิต: กำหนดความต้านทานแรงดึงสูงสุดของวัสดุที่เกินกว่าที่วัสดุจะเริ่มแสดงพฤติกรรมของพลาสติก
• ความต้านแรงดึง: ความเค้นเชิงกลที่จำกัดเกินกว่าที่วัสดุจะเริ่มเสียหาย

โลหะนี้มีข้อดีสามประการ: มีความทนทาน หนาแน่น และทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก นอกจากนี้องค์ประกอบนี้ยังอยู่ในกลุ่มของโลหะทนไฟเช่นทังสเตน ในการละลายแทนทาลัม คุณจะต้องก่อไฟที่อุณหภูมิ 3,017 °C

แทนทาลัมใช้เป็นหลักในภาคอิเล็กทรอนิกส์เพื่อผลิตตัวเก็บประจุที่มีอายุการใช้งานยาวนานสำหรับโทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ที่บ้าน กล้องถ่ายรูป และแม้แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์

แต่เป็นการดีกว่าที่จะไม่เข้าใกล้ความงามของโลหะนี้โดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกัน เนื่องจากเบริลเลียมมีพิษสูงและมีฤทธิ์ก่อมะเร็งและภูมิแพ้ หากคุณสูดอากาศที่มีฝุ่นหรือไอของเบริลเลียมเข้าไป จะทำให้เกิดโรคเบริลเลียมและส่งผลต่อปอด

อย่างไรก็ตาม เบริลเลียมไม่เพียงแต่เป็นอันตราย แต่ยังมีประโยชน์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น เติมเบริลเลียมเพียง 0.5% ลงในเหล็ก เพื่อให้ได้สปริงที่ยังคงความยืดหยุ่นแม้ว่าจะนำไปที่อุณหภูมิร้อนจัดก็ตาม สามารถทนต่อรอบการโหลดได้หลายพันล้านรอบ

เบริลเลียมใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อสร้างแผงป้องกันความร้อนและระบบนำทาง และเพื่อสร้างวัสดุทนไฟ และแม้แต่หลอดสุญญากาศของ Large Hadron Collider ก็ทำมาจากเบริลเลียม

สารกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาตินี้แพร่หลายมากในเปลือกโลก แต่มีความเข้มข้นในชั้นหินแข็งบางชนิด

โลหะชนิดนี้เป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งที่สุดในโลก โดยนำไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ได้ 2 อย่าง ได้แก่ อาวุธนิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ดังนั้นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอุตสาหกรรมยูเรเนียมคือระเบิดและกากกัมมันตภาพรังสี

เนื่องจากเป็นสารบริสุทธิ์ เหล็กจึงไม่แข็งเท่ากับผู้เข้าร่วมรายอื่นในการจัดอันดับ แต่เนื่องจากต้นทุนในการสกัดต่ำ จึงมักใช้ร่วมกับองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อผลิตเหล็ก

เหล็กเป็นโลหะผสมที่แข็งแกร่งมากซึ่งทำจากเหล็กและองค์ประกอบอื่นๆ เช่น คาร์บอน เป็นวัสดุที่นิยมใช้กันมากที่สุดในการก่อสร้าง วิศวกรรมเครื่องกล และอุตสาหกรรมอื่นๆ และแม้ว่าคุณจะไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งเหล่านั้น คุณก็ยังคงใช้เหล็กทุกครั้งที่ใช้มีดหั่นอาหาร (ยกเว้นในกรณีที่เป็นเซรามิก)

ไทเทเนียมมีความหมายเหมือนกันกับความแข็งแกร่ง มีความแข็งแรงจำเพาะที่น่าประทับใจ (30-35 กม.) ซึ่งสูงเกือบสองเท่าของโลหะผสมเหล็ก

ไทเทเนียมเป็นโลหะทนไฟ มีความทนทานต่อความร้อนและการเสียดสีสูง จึงเป็นหนึ่งในโลหะผสมที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ตัวอย่างเช่นสามารถผสมกับเหล็กและคาร์บอนได้

หากคุณต้องการโครงสร้างที่แข็งมากและในเวลาเดียวกันก็เบามาก คุณจะไม่สามารถหาโลหะที่ดีกว่าไททาเนียมได้ ทำให้เป็นตัวเลือกอันดับหนึ่งสำหรับการสร้างชิ้นส่วนต่างๆ ในอุตสาหกรรมเครื่องบิน จรวด และการต่อเรือ

นี่เป็นสิ่งที่แม้ว่าจะพบในธรรมชาติในรูปแบบที่บริสุทธิ์ แต่ก็มักจะเป็น "ส่วนต่อ" - สิ่งเจือปนของโมลิบดีไนต์

หากชุด Iron Man ทำจากรีเนียม ก็สามารถทนอุณหภูมิได้ 2,000°C โดยไม่สูญเสียความแข็งแรง เราจะยังคงนิ่งเงียบเกี่ยวกับสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับ Iron Man เองในชุดสูทหลังจาก "การแสดงไฟ" ดังกล่าว

รัสเซียเป็นประเทศที่สามในโลกในแง่ของปริมาณสำรองธรรมชาติของรีเนียม โลหะนี้ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า และในเครื่องยนต์ของเครื่องบินและจรวด

ในระดับ Mohs ซึ่งใช้วัดความต้านทานการขีดข่วนขององค์ประกอบทางเคมี โครเมียมอยู่ในห้าอันดับแรก ตามหลังเพียงโบรอน เพชร และทังสเตน

Chrome มีคุณค่าในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งสูง จัดการได้ง่ายกว่าโลหะกลุ่มแพลตตินัมและมีปริมาณมากกว่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโครเมียมจึงเป็นองค์ประกอบยอดนิยมที่ใช้ในโลหะผสม เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม

และหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกก็ถูกนำมาใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร แน่นอนว่าคุณจะไม่ได้รับโครเมียมบริสุทธิ์เข้าไป แต่เป็นการบริโภคโครเมียมบริสุทธิ์ร่วมกับสารอื่นๆ (เช่น โครเมียม พิโคลิเนต)

อิริเดียมอยู่ในโลหะกลุ่มแพลตตินัมและมีลักษณะคล้ายแพลตตินัมเช่นเดียวกับออสเมียม “พี่น้อง” มันยากมากและทนไฟ ในการละลายอิริเดียม คุณจะต้องก่อไฟที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 2,000 °C

อิริเดียมถือเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ทนทานต่อการกัดกร่อนมากที่สุด

“น็อตแข็ง” ในโลกของโลหะนี้เป็นของกลุ่มแพลตตินัมและมีความหนาแน่นสูง ในความเป็นจริง มันเป็นองค์ประกอบทางธรรมชาติที่หนาแน่นที่สุดในโลก (22.61 g/cm3) ด้วยเหตุผลเดียวกัน ออสเมียมจะไม่ละลายจนถึงอุณหภูมิ 3033 °C

เมื่อผสมกับโลหะกลุ่มแพลตตินัมอื่นๆ (เช่น อิริเดียม แพลทินัม และแพลเลเดียม) สามารถนำไปใช้ในการใช้งานต่างๆ มากมายที่ต้องการความแข็งและความทนทาน เช่น การสร้างภาชนะสำหรับเก็บขยะนิวเคลียร์

1. ทังสเตน

โลหะที่แข็งแกร่งที่สุดที่พบในธรรมชาติ องค์ประกอบทางเคมีที่หายากนี้ยังเป็นโลหะที่ทนไฟได้มากที่สุด (3422 °C)

มันถูกค้นพบครั้งแรกในรูปของกรด (ทังสเตนไตรออกไซด์) ในปี พ.ศ. 2324 โดยนักเคมีชาวสวีเดน คาร์ล ชีเลอ การวิจัยเพิ่มเติมทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนสองคนคือ Juan José และ Fausto d'Elhujar ค้นพบกรดจากแร่ wolframite ซึ่งต่อมาพวกเขาแยกทังสเตนโดยใช้ถ่าน

นอกเหนือจากการใช้งานอย่างแพร่หลายในหลอดไส้แล้ว ความสามารถของทังสเตนในการทำงานภายใต้ความร้อนจัดยังทำให้ทังสเตนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่น่าสนใจที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมอาวุธอีกด้วย ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง โลหะนี้มีบทบาทสำคัญในการเริ่มต้นความสัมพันธ์ทางเศรษฐกิจและการเมืองระหว่างประเทศในยุโรป

ทังสเตนยังใช้ในการผลิตคาร์ไบด์และในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศก็ใช้ในการผลิตหัวฉีดจรวด

ตารางค่าความต้านทานแรงดึงของโลหะ

โลหะผสมกับโลหะ

โลหะผสมเป็นส่วนผสมของโลหะ และเหตุผลหลักในการสร้างโลหะผสมคือการสร้างวัสดุที่แข็งแกร่งขึ้น โลหะผสมที่สำคัญที่สุดคือเหล็กกล้า ซึ่งเป็นส่วนผสมของเหล็กและคาร์บอน

ยิ่งความแข็งแกร่งของโลหะผสมยิ่งสูงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น และเหล็กธรรมดาก็ไม่ใช่ "แชมป์" ที่นี่ โลหะผสมที่ทำจากเหล็กวานาเดียมดูมีแนวโน้มเป็นพิเศษสำหรับนักโลหะวิทยา โดยหลายบริษัทผลิตตัวเลือกที่มีความต้านทานแรงดึงสูงถึง 5205 MPa

และวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพที่ทนทานและแข็งที่สุดในขณะนี้คือโลหะผสมไทเทเนียม-ทอง β-Ti3Au

แก้วทำจากโลหะ

ผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียได้รับวัสดุที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวซึ่งเป็นโลหะผสมที่แข็งแกร่งที่สุดในปัจจุบัน - "แก้วโลหะ" ความพิเศษของอัลลอยด์ใหม่คือกระจกเมทัลลิกทำจากโลหะ แต่มีโครงสร้างภายในเป็นแก้ว ทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นหาคำตอบว่าอะไรทำให้โลหะผสมมีคุณสมบัติที่ผิดปกติเช่นนี้ และจะนำพวกมันไปผลิตโลหะผสมที่ทำจากวัสดุราคาถูกกว่าได้อย่างไร

โครงสร้างอสัณฐานของแก้ว ซึ่งแตกต่างจากโครงสร้างผลึกของโลหะ ไม่ได้รับการปกป้องจากการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว ซึ่งอธิบายความเปราะบางของแก้ว แก้วโลหะก็มีข้อเสียเหมือนกัน ซึ่งหักค่อนข้างง่ายทำให้เกิดแถบเฉือนที่กลายเป็นรอยแตก

คุณสมบัติของโลหะผสม

ผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันแคลิฟอร์เนียสังเกตเห็นว่าการปรากฏตัวของแถบเฉือนจำนวนมากมีความต้านทานสูงต่อการเกิดรอยแตกร้าวเนื่องจากได้รับผลตรงกันข้าม: วัสดุโค้งงอโดยไม่ยุบตัว มันคือวัสดุนี้นั่นเอง ซึ่งเป็นพลังงานในการผลิตแถบเฉือนที่น้อยกว่าพลังงานที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนให้เป็นรอยแตกร้าวที่พวกเขาสร้างขึ้น “ด้วยการผสมองค์ประกอบทั้งห้า เรามั่นใจว่าเมื่อเย็นลง วัสดุจะ “ไม่ทราบ” ว่าจะใช้โครงสร้างใดและเลือกองค์ประกอบอสัณฐาน” ผู้เข้าร่วมการศึกษา R. Ritchie อธิบาย

แก้วโลหะ

โลหะผสมที่ทนทานที่สุด - แก้วโลหะ - ประกอบด้วยแพลเลเดียมโนเบิล ซิลิคอน ฟอสฟอรัส เจอร์เมเนียม และเติมเงินเล็กน้อย (สูตร: Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2)

โลหะผสมชนิดใหม่แสดงให้เห็นในการทดสอบว่าเป็นการผสมผสานระหว่างคุณสมบัติพิเศษเฉพาะตัว นั่นคือความแข็งแกร่งและความทนทานในระดับที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อนในวัสดุอื่นใด เป็นผลให้กระจกเมทัลลิกใหม่ผสมผสานความแข็งของกระจกเข้ากับความต้านทานการแตกร้าวของโลหะ นอกจากนี้ระดับความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งยังอยู่ไม่ไกลเกินเอื้อม

การใช้วัสดุ

สำหรับโลหะโครงสร้าง การวิจัยที่ดำเนินการได้ผลักดันขีดจำกัดของความทนทานต่อน้ำหนักลงอย่างมาก แต่ตามการคาดการณ์ของนักวิทยาศาสตร์ โลหะผสมที่ทนทานที่สุดอาจไม่ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากแพลเลเดียมเป็นส่วนประกอบหลักที่หายากและราคาสูง อย่างไรก็ตาม นักพัฒนาซอฟต์แวร์ได้รายงานความเป็นไปได้ในการใช้วัสดุนี้ในการปลูกถ่ายทางการแพทย์ (เช่น สำหรับขาเทียมในช่องปาก) รวมถึงชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมยานยนต์หรือการบินและอวกาศ

มีโลหะหลายชนิดในโลกที่มีความแข็งเหมือนกัน แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม อาจมีสาเหตุหลายประการ: หายากและมีราคาสูง หรือกัมมันตภาพรังสีซึ่งทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ตามความต้องการของมนุษย์ ในบรรดาโลหะที่แข็งที่สุด มีผู้นำ 6 คนที่พิชิตโลกด้วยคุณสมบัติของพวกเขา

ความแข็งของโลหะมักจะวัดโดยใช้สเกล Mohs วิธีการวัดความแข็งขึ้นอยู่กับการประเมินความต้านทานการขีดข่วนของโลหะอื่นๆ จึงกำหนดให้ยูเรเนียมและทังสเตนมีความแข็งสูงสุด อย่างไรก็ตาม มีโลหะจำนวนหนึ่งที่ถูกนำไปใช้ในด้านต่างๆ ของชีวิตมากกว่า แม้ว่าความแข็งของพวกมันจะไม่สูงที่สุดในระดับ Mohs ก็ตาม ดังนั้น เมื่อพูดถึงหัวข้อของโลหะที่แข็งที่สุด คงเป็นเรื่องผิดที่จะไม่พูดถึงไทเทเนียม โครเมียม ออสเมียม และอิริเดียมซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี

เมื่อถูกถามว่าโลหะที่แข็งที่สุดคืออะไร ใครก็ตามที่เรียนวิชาเคมีและฟิสิกส์ที่โรงเรียนจะตอบว่า "ไทเทเนียม" แน่นอนว่ามีโลหะผสมและแม้แต่นักเก็ตบริสุทธิ์ที่มีความแข็งแกร่งเหนือกว่า แต่ในบรรดาสิ่งที่ใช้ในชีวิตประจำวันและการผลิต ไทเทเนียมก็ไม่เท่าเทียมกัน

ไทเทเนียมบริสุทธิ์ได้รับมาครั้งแรกในปี 1925 และได้รับการประกาศให้เป็นโลหะที่แข็งที่สุดในโลก เริ่มมีการใช้งานทันทีในพื้นที่การผลิตที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ตั้งแต่ชิ้นส่วนจรวด การขนส่งทางอากาศ ไปจนถึงการปลูกรากฟันเทียม ความนิยมของโลหะเกิดจากคุณสมบัติหลักหลายประการ ได้แก่ ความแข็งแรงเชิงกลสูง ความต้านทานต่อการกัดกร่อนและอุณหภูมิสูง และความหนาแน่นต่ำ ในระดับความแข็งของโลหะ Mohs ไทเทเนียมมีระดับ 4.5 ซึ่งไม่ใช่ระดับสูงสุด อย่างไรก็ตามความนิยมและการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ทำให้มีความแข็งเป็นอันดับแรกในบรรดาอุตสาหกรรมที่ใช้กันทั่วไป

ไทเทเนียมเป็นโลหะที่แข็งที่สุดที่ใช้กันทั่วไปในการผลิต

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ไทเทเนียมในอุตสาหกรรม โลหะนี้มีการใช้งานที่หลากหลาย:

• อุตสาหกรรมการบิน - ชิ้นส่วนโครงเครื่องบินของเครื่องบิน กังหันก๊าซ สกิน องค์ประกอบกำลัง ชิ้นส่วนลงจอด หมุดย้ำ ฯลฯ
• เทคโนโลยีอวกาศ – ปลอกหุ้ม ชิ้นส่วน
• การต่อเรือ - ตัวเรือ ชิ้นส่วนของปั๊มและท่อส่งน้ำ อุปกรณ์นำทาง เครื่องยนต์กังหัน หม้อต้มไอน้ำ
• วิศวกรรมเครื่องกล – คอนเดนเซอร์กังหัน ท่อ ชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอ
• อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ – การขุดเจาะท่อ ปั๊ม ถังแรงดันสูง
• อุตสาหกรรมยานยนต์ - ในกลไกของวาล์วและระบบไอเสีย เพลาส่งกำลัง สลักเกลียว สปริง
• การก่อสร้าง – การหุ้มภายนอกและภายในอาคาร วัสดุมุงหลังคา อุปกรณ์ยึดแสง และแม้กระทั่งอนุสาวรีย์
• ยา – เครื่องมือผ่าตัด ขาเทียม การปลูกถ่าย เรือนสำหรับอุปกรณ์หัวใจ
• กีฬา – อุปกรณ์กีฬา อุปกรณ์การเดินทาง ชิ้นส่วนจักรยาน
• สินค้าอุปโภคบริโภค เช่น เครื่องประดับ ของตกแต่ง อุปกรณ์ทำสวน นาฬิกาข้อมือ อุปกรณ์ในครัว กล่องอิเล็กทรอนิกส์ และแม้แต่ระฆัง ต่างก็ถูกเติมลงในสี สีปูนขาว พลาสติก และกระดาษ

คุณจะเห็นว่าไทเทเนียมเป็นที่ต้องการในอุตสาหกรรมที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี แม้ว่าจะไม่ใช่โลหะที่แข็งที่สุดในโลกตามมาตราส่วน Mohs แต่ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะนั้นมีความแข็งแรงและเบากว่าเหล็กมาก สึกหรอน้อยกว่า และทนต่อสารระคายเคืองได้ดีกว่า

ไทเทเนียมถือเป็นโลหะที่แข็งที่สุดในบรรดาโลหะที่มีการบริโภคอย่างแข็งขัน

โลหะที่แข็งที่สุดในรูปแบบธรรมชาติถือเป็นโครเมียมสีขาวอมฟ้า มันถูกค้นพบเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตตั้งแต่นั้นมา ในระดับ Mohs ความแข็งของโครเมียมคือ 5 และด้วยเหตุผลที่ดี มันสามารถตัดกระจกได้ และเมื่อรวมกับเหล็ก ก็สามารถตัดโลหะได้ด้วย โครเมียมยังถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในโลหะวิทยา - มันถูกเติมลงในเหล็กเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพ การใช้โครเมียมมีความหลากหลายมาก ใช้ทำกระบอกอาวุธปืน อุปกรณ์เทคโนโลยีทางการแพทย์และเคมี ของใช้ในครัวเรือน - เครื่องครัว ชิ้นส่วนโลหะของเฟอร์นิเจอร์ และแม้แต่ตัวเรือดำน้ำ

ความแข็งสูงสุดในรูปแบบบริสุทธิ์ - โครเมียม

โครเมียมถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ เช่น สำหรับการผลิตสแตนเลส หรือสำหรับพื้นผิวเคลือบ - การชุบโครเมี่ยม (อุปกรณ์ รถยนต์ ชิ้นส่วน จาน) โลหะนี้มักใช้ในการผลิตกระบอกอาวุธปืน โลหะนี้มักพบได้ในการผลิตสีย้อมและเม็ดสี การใช้งานด้านอื่นอาจดูน่าประหลาดใจ - การผลิตผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและในการสร้างอุปกรณ์เทคโนโลยีสำหรับห้องปฏิบัติการเคมีและการแพทย์ไม่สามารถหลีกเลี่ยงโครเมียมได้

ออสเมียมและอิริเดียมเป็นตัวแทนของโลหะกลุ่มแพลตตินัมและมีความหนาแน่นเกือบเท่ากัน ในรูปแบบบริสุทธิ์พวกมันหาได้ยากในธรรมชาติ และส่วนใหญ่มักจะผสมเข้าด้วยกัน โดยธรรมชาติแล้วอิริเดียมมีความแข็งสูง จึงเป็นเรื่องยากที่จะทำงานกับโลหะทั้งทางกลและทางเคมี

ออสเมียมและอิริเดียมมีความหนาแน่นสูงสุด

อิริเดียมเริ่มมีการใช้อย่างแข็งขันในอุตสาหกรรมเมื่อไม่นานมานี้ ก่อนหน้านี้มีการใช้ด้วยความระมัดระวังเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีกายภาพยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเต็มที่ ปัจจุบันอิริเดียมยังนำไปใช้ในเครื่องประดับ (เช่น อินเลย์หรือเจือกับแพลตตินัม) เครื่องมือผ่าตัด และชิ้นส่วนสำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจ ในทางการแพทย์ โลหะเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้: ผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพสามารถช่วยต่อสู้กับมะเร็ง และการฉายรังสีด้วยไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีสามารถหยุดการเติบโตของเซลล์มะเร็งได้

สองในสามของอิริเดียมที่ขุดได้ในโลกเข้าสู่อุตสาหกรรมเคมีและส่วนที่เหลือถูกแจกจ่ายไปยังอุตสาหกรรมอื่น ๆ - การสปัตเตอร์ในอุตสาหกรรมโลหะ, สินค้าอุปโภคบริโภค (องค์ประกอบของปากกาหมึกซึม, เครื่องประดับ), ยาในการผลิตอิเล็กโทรด, องค์ประกอบ เครื่องกระตุ้นหัวใจและเครื่องมือผ่าตัด ตลอดจนการปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และทางกลของโลหะ

ความแข็งของอิริเดียมในระดับมอสคือ 5

ออสเมียมเป็นโลหะสีขาวเงินและมีโทนสีน้ำเงิน มันถูกค้นพบช้ากว่าอิริเดียมหนึ่งปี และตอนนี้มักพบในอุกกาบาตที่เป็นเหล็ก นอกจากความแข็งสูงแล้ว ออสเมียมยังมีราคาสูงอีกด้วย - โลหะบริสุทธิ์ 1 กรัมมีราคาประมาณ 10,000 ดอลลาร์ คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของมันคือน้ำหนัก - ออสเมียมหลอมเหลว 1 ลิตรเท่ากับน้ำ 10 ลิตร อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่พบการใช้คุณสมบัตินี้

เนื่องจากมันหายากและมีราคาสูง ออสเมียมจึงถูกใช้เฉพาะในกรณีที่ไม่สามารถใช้โลหะอื่นได้ ไม่เคยมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย และไม่มีประเด็นในการค้นหาจนกว่าอุปทานของโลหะจะกลายเป็นปกติ ปัจจุบันมีการใช้ออสเมียมเพื่อสร้างเครื่องมือที่ต้องการความแม่นยำสูง ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากมันแทบจะไม่เสื่อมสภาพและมีความแข็งแกร่งอย่างมาก

ดัชนีความแข็งออสเมียมถึง 5.5

องค์ประกอบที่มีชื่อเสียงที่สุดชิ้นหนึ่งซึ่งเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งที่สุดในโลกคือยูเรเนียม มันเป็นโลหะสีเทาอ่อนที่มีกัมมันตภาพรังสีอ่อน ยูเรเนียมถือเป็นโลหะที่หนักที่สุดชนิดหนึ่ง - ความถ่วงจำเพาะของมันคือ 19 เท่าของน้ำ นอกจากนี้ยังมีความเหนียวสัมพัทธ์ ความอ่อนตัวและความยืดหยุ่น และคุณสมบัติพาราแมกเนติก ในระดับมอส ความแข็งของโลหะอยู่ที่ 6 ซึ่งถือว่าสูงมาก

ก่อนหน้านี้แทบไม่เคยใช้ยูเรเนียมเลย แต่พบว่าเป็นของเสียจากแร่เท่านั้นในระหว่างการสกัดโลหะอื่น ๆ - เรเดียมและวานาเดียม ปัจจุบัน ยูเรเนียมถูกขุดในแหล่งสะสม แหล่งที่มาหลักคือเทือกเขาร็อกกี้ของสหรัฐอเมริกา สาธารณรัฐคองโก แคนาดา และสหภาพแอฟริกาใต้

แม้จะมีกัมมันตภาพรังสี แต่ยูเรเนียมก็ยังถูกใช้อย่างแข็งขันโดยมนุษยชาติ เป็นที่ต้องการมากที่สุดในด้านพลังงานนิวเคลียร์ - ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ยูเรเนียมยังใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและธรณีวิทยาเพื่อกำหนดอายุของหิน

วิศวกรรมการทหารก็ไม่พลาดตัวชี้วัดแรงโน้มถ่วงจำเพาะอันน่าทึ่งเช่นกัน ยูเรเนียมถูกนำมาใช้เป็นประจำเพื่อสร้างแกนของกระสุนเจาะเกราะซึ่งเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงจึงทำงานได้ดีเยี่ยม

ยูเรเนียมเป็นโลหะที่แข็งที่สุด แต่มีกัมมันตภาพรังสี

ทังสเตนสีเทาเงินที่สุกใสอยู่เหนือรายชื่อโลหะที่แข็งที่สุดในโลกของเรา ในระดับ Mohs ทังสเตนมีความแข็ง 6 เช่นเดียวกับยูเรเนียม แต่ไม่เหมือนอย่างหลังตรงที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสี อย่างไรก็ตาม ความแข็งตามธรรมชาติของมันไม่ได้ทำให้ความยืดหยุ่นลดลง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมทังสเตนจึงเหมาะสำหรับการปลอมผลิตภัณฑ์โลหะต่างๆ และความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงทำให้สามารถใช้ในอุปกรณ์ให้แสงสว่างและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ ปริมาณการใช้ทังสเตนไม่ถึงระดับที่สูง และเหตุผลหลักก็คือปริมาณเงินฝากที่จำกัด

เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง ทังสเตนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาวุธเพื่อการผลิตกระสุนปืนใหญ่และกระสุนปืนใหญ่ โดยทั่วไปแล้วทังสเตนถูกใช้อย่างแข็งขันในวิศวกรรมการทหาร - กระสุน, น้ำหนักถ่วง, ขีปนาวุธ การใช้โลหะนี้ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดรองลงมาคือการบิน เครื่องยนต์และชิ้นส่วนของอุปกรณ์สูญญากาศไฟฟ้าทำจากมัน ใช้เครื่องมือตัดทังสเตนในการก่อสร้าง นอกจากนี้ยังเป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ในการผลิตสารเคลือบเงาและสีทนแสง ผ้าทนไฟ และกันน้ำ

ทังสเตนถือเป็นวัสดุทนไฟและทนทานที่สุด

เมื่อศึกษาคุณสมบัติและพื้นที่การบริโภคของโลหะแต่ละชนิดแล้ว เป็นการยากที่จะพูดได้อย่างชัดเจนว่าโลหะใดเป็นโลหะที่แข็งที่สุดในโลก หากเราคำนึงถึงไม่เพียงแต่ตัวชี้วัดระดับ Mohs เท่านั้น ตัวแทนแต่ละคนมีข้อดีหลายประการ ตัวอย่างเช่น ไทเทเนียมซึ่งไม่มีความแข็งสูงเป็นพิเศษ ก็ได้ครองอันดับหนึ่งในบรรดาโลหะที่ใช้มากที่สุด แต่ยูเรเนียมซึ่งมีความแข็งถึงระดับสูงสุดในบรรดาโลหะนั้นไม่ได้รับความนิยมมากนักเนื่องจากมีกัมมันตภาพรังสีต่ำ แต่ทังสเตนซึ่งไม่ปล่อยรังสีและมีความแข็งแรงสูงสุดและมีความยืดหยุ่นดีมาก ไม่สามารถนำไปใช้งานได้เนื่องจากมีทรัพยากรที่จำกัด

หากเข้าใจโดยทั่วไปถึงความแข็งแรงว่าเป็นความสามารถของของแข็งในการต้านทานการทำลายและรักษารูปร่างของผลิตภัณฑ์ โลหะต่อไปนี้สามารถจัดได้ว่าเป็นโลหะที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษและทนทาน

ชื่อ ไทเทเนียม ได้รับมอบหมายจาก Martin Klaproth นักวิจัยชาวเยอรมันผู้ค้นพบโลหะชนิดใหม่ที่ไม่ใช่คุณสมบัติทางเคมี แต่เพื่อเป็นเกียรติแก่วีรบุรุษในตำนานของลูกหลานของโลก - ไททันส์

การเกิดขึ้นของไทเทเนียมในธรรมชาติอยู่ในอันดับที่ 10 โดยมีแร่ธาตุเข้มข้นที่สุด หากไม่มีโลหะนี้ การค้นพบล่าสุดในด้านการสร้างจรวด เรือ และเครื่องบินคงเป็นไปไม่ได้ ไทเทเนียมถูกนำมาใช้ในทุกภาคส่วนของอุตสาหกรรม ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์และชุดเกราะในอุตสาหกรรมอาหารและการเกษตร

อันดับที่ 2

ทังสเตนสีเทาอ่อน แปลตามตัวอักษรว่าครีมหมาป่าเป็นโลหะที่ทนไฟได้มากที่สุดดังนั้นจึงขาดไม่ได้ในการผลิตพื้นผิวและผลิตภัณฑ์ทนความร้อน ไส้หลอดในหลอดไฟธรรมดาทำจากไส้หลอดทังสเตน

โลหะดังกล่าวถูกใช้ในขีปนาวุธ ในการผลิตกระสุนและกระสุน และในโรเตอร์ความเร็วสูงแบบไจโรสโคปิก

อันดับที่ 3

แทนทาลัม แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปรับเปลี่ยน เพราะมันเริ่มละลายที่อุณหภูมิ 3,015 องศาเซลเซียส และเดือดที่จุดเดือด 5,300 องศา เป็นไปไม่ได้ที่คนธรรมดาจะจินตนาการถึงความร้อนแรงเช่นนี้ได้ โลหะสีน้ำเงินเทาเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการแพทย์แผนปัจจุบันลวดและแผ่นทำจากโลหะเพื่อปกปิดกระดูกที่เสียหาย

เปิดทำการในปี พ.ศ. 2360 โมลิบดีนัมโลหะเหล็กสีเทาแทบไม่เคยพบในรูปแบบบริสุทธิ์เลย การหักเหของแสงของโลหะนี้น่าทึ่งมาก โดยมีจุดหลอมเหลวเกิน 2,620 องศา โมลิบดีนัมพบว่ามีการใช้งานมากที่สุดในอุตสาหกรรมทหาร ซึ่งผลิตเหล็กปืนและเกราะ

อันดับที่ 5

วิศวกรรมการบินและเครื่องกล การใช้พลังงานนิวเคลียร์ และอวกาศ ไนโอเบียมซึ่งเป็นโลหะที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับแทนทาลัมมาก ไนโอเบียมไม่ได้รับผลกระทบจากสารใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นเกลือหรือกรด เป็นเรื่องยากที่จะละลายและออกซิไดซ์ได้ยาก ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้โลหะที่มีลักษณะเฉพาะนี้เป็นที่ต้องการอย่างมาก

อันดับที่ 6

โลหะที่หนักที่สุดในโลก อิริเดียม มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่ทนทานที่สุด แม้แต่น้ำกัดกรดก็ไม่สามารถละลายได้ การเติมอิริเดียมให้กับโลหะผสมอื่น ๆ จะเพิ่มความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อน

อันดับที่ 7

เบริลเลียม เป็นหนึ่งในโลหะหายากที่ขุดขึ้นมาในโลก คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ เช่น การนำความร้อนและการทนไฟสูง ทำให้โลหะชนิดนี้ขาดไม่ได้ในการผลิตเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โลหะผสมเบริลเลียมครองตำแหน่งผู้นำในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการบินอย่างถูกต้อง

อันดับที่ 8

โครเมียมสีฟ้าอ่อน ซึ่งเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดด้วย เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัว เมื่อเติมลงในโลหะผสมเหล็ก จะทำให้มีความแข็งและทนทานต่อการกัดกร่อนมากขึ้น ชิ้นส่วนโครเมียมมีรูปลักษณ์สวยงามไม่เปลี่ยนแปลงตามกาลเวลา

อันดับที่ 9

ชาวแอกซอนปฏิบัติต่อตำนานของพวกเขาด้วยความระมัดระวัง ชื่อของฮีโร่คนหนึ่งของพวกเขาคือโคโบลด์ถูกทำให้เป็นอมตะในนามของโลหะ - โคบอลต์ - บ่อยครั้งมากเมื่อขุดแร่ ผู้แสวงหามักเข้าใจผิดว่าโลหะสีเทาชมพูเป็นเงิน

โลหะทนไฟเป็นสารเติมแต่งช่วยเพิ่มความต้านทานความร้อน ความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอของเหล็ก ด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ โคบอลต์จึงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในเครื่องตัดโลหะ

ฮาฟเนียม – โลหะสีเทาอ่อนที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวขุดจากแร่เซอร์โคเนียม ฮาฟเนียมที่เป็นของแข็งและทนไฟมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ความจริงก็คือการพึ่งพาความจุของอุณหภูมินั้นผิดปกติและไม่อยู่ภายใต้กฎทางฟิสิกส์ใดๆ

แฮฟเนียมถูกใช้ในพลังงานนิวเคลียร์และทัศนศาสตร์ เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับโลหะผสมต่างๆ และทำแก้วสำหรับรังสีเอกซ์ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงการผลิตทางทหารโดยปราศจากมัน