最も金属的な金属。 地球上で最も硬い金属は何ですか?

一般に強度が破壊に抵抗し、製品の形状を維持する固体の能力として理解されている場合、次の金属は超強力で耐久性のある金属として分類できます。

名前 チタン この名前は、新しい金属を発見したドイツの研究者マルティン・クラプロスによって、その化学的性質のためではなく、地球の子供たちの神話の英雄であるタイタンに敬意を表して流用されました。

自然界におけるチタンの存在量は 10 位であり、ミネラル中に最も多く含まれています。 この金属がなければ、ロケット、船舶、航空機の製造分野における最新の発見は不可能です。 チタンは、食品産業や農業における医療インプラントや防弾チョッキの製造など、産業のあらゆる分野で使用されています。

2位

ライトグレータングステン 文字通りオオカミのクリームと訳され、最も耐火性の高い金属であるため、耐熱性の表面や製品の製造には不可欠です。 通常の電球のフィラメントはタングステンフィラメントでできています。

その金属は、弾道ミサイル、砲弾や弾丸の製造、ジャイロスコープの高速ローターに使用されています。

3位

タンタル 摂氏3015度で溶け始め、沸点5300度で沸騰するため、変更することはほとんど不可能です。 普通の人にこのような暑さは想像することさえ不可能です。 青みがかった灰色の金属は現代医学に最も不可欠であり、損傷した骨を覆うためにワイヤーやシートがこの金属から作られています。

1817年にオープン モリブデン、スチールグレーメタル 純粋な形実際には決して起こりません。 この金属の耐火性は驚異的であり、その融点は2620度を超えます。 モリブデンは、銃や装甲鋼が製造される軍事産業で最も多くの用途が見出されています。

5位

航空および機械工学、原子力エネルギーおよび宇宙飛行の利用 ニオブ、タンタルと特性が非常に似ている金属。 ニオブは塩や酸などいかなる物質にもほとんど影響を受けず、溶けにくく、酸化しにくいため、このユニークな金属が非常に需要が高くなります。

6位

ほとんど ヘヴィメタル地上で イリジウム 最も耐久性の高い耐食性を持ち、王水でも溶けません。 他の合金にイリジウムを添加すると、耐腐食性が向上します。

7位

ベリリウム 地球上で採掘されるレアメタルの一つです。 高い熱伝導率や耐火性などの独特の性質により、この金属は原子炉の製造に欠かせないものとなっています。 ベリリウム合金は当然、航空宇宙産業および航空産業において主導的な地位を占めています。

8位

ライトブルークローム これは最も強力な金属の 1 つでもあり、その独特の特性により合金鋼に添加すると、合金がより硬くなり、耐食性が高まります。 クロームパーツ時を経ても変わらない美しい姿を持ちます。

9位

サクソン人は自分たちの伝説を大切に扱い、その一人の英雄コボルトの名前は金属の名で不滅になりました。 コバルト 。 鉱石を採掘するとき、探求者は灰色がかったピンク色の金属を銀と間違えることがよくありました。

高融点金属は、添加剤として鋼の耐熱性、硬度、耐摩耗性を高めます。 コバルトはその独特の性質により、金属切断機に欠かせないものです。

ハフニウム – 独特の性質を持つ明るい灰色の金属がジルコニウム鉱石から採掘されます。 硬くて耐火性のハフニウムは、 ユニークな特徴実際のところ、その温度と容量の依存性は異常であり、いかなる物理法則にも当てはまりません。

ハフニウムは核エネルギーや光学分野で、さまざまな合金の強化や X 線用ガラスの製造に使用されており、ハフニウムなしで軍事生産を想像することは困難です。

強度と密度は、現在知られているすべてのものの主な特徴の 1 つです。 化学元素。 世界で最も強い金属は驚くべき特性を持ち、人間の生活のさまざまな分野で首尾よく使用されています。

世界で最も強い金属はチタンです。 科学者たちは、18 世紀末にこの元素が発見された直後にこの意見に至ったわけではありません。 当初、チタンは非常に壊れやすいように見えましたが、1925 年にこの物質が純粋な形で単離され、大きな反響を呼びました。

この金属は非常に高い強度を持っていますが、同時に比較的密度が低いです。 鉄の2倍の強度があります。 多くの人は、なぜ鉄鋼がそのような名誉ある称号を受けていないのか疑問に思っています。 しかし実際には金属ではありません。 まさに鉄と炭素をベースにした合金です。

チタンが純粋な形で使用されることは実際にはありません。 専門家は、材料のコストを削減し、その最も重要な特性を高めるために、材料を他の要素と組み合わせる方法を学びました。

チタン合金は、その並外れた強度と軽さにより、医療、軍事産業、機械工学、宝飾品の分野で使用されています。 たとえば、手術器具、補綴物、さらには心臓弁の製造にも使用されています。 この金属は実際には腐食しません。 この物件は高く評価されています。 専門家らは、患者はチタン製プロテーゼにアレルギーがないことを発見しており、そのため医療の一部の分野ではこの元素をベースにした合金のみが使用されているほか、科学者らはチタンと人体組織との適合性が高いことにも注目している。 この物質は、整形外科用プロテーゼの製造に広く使用されています。

チタンは宇宙産業だけでなく、潜水艦の船体の構造にも使用されています。 レーシングカーの一部の部品はチタン合金で作られています。 この場合、車が耐久性があるだけでなく、比較的軽いことも非常に重要です。 重量の軽減は高速までの加速能力にプラスの効果をもたらします。

チタン合金は建設業界で使用されています。 雨樋、水切り、屋根の尾根など、さまざまな装飾製品がそれらから作られています。 ジュエリーはチタンで作られています。 これらの商品は高価なジュエリーに分類されますが、見た目も華やかで損をしないものが多くあります。 外観のために 長年にわたって。 研究が行われ、そのおかげで、記載されている金属が人間の健康に対して完全に安全であることを証明することができました。

チタンは珍しい元素ではなく、ロシア、インド、日本、南アフリカ、ウクライナで採掘されています。 普及率では全金属中10位にランクされています。 これはコストに非常に良い影響を与えます。 チタン合金は比較的低価格で購入でき、一部の産業では大量に使用されるため、これは非常に重要です。 そして、材料を選択するとき、価格は少なくとも重要な役割を果たします。

ほとんど 耐久性のある金属世界ではチタンです。 医療機器、医療機器、自動車、潜水艦、飛行機の一部がこの材料から作られています。 これをベースにした合金は、腐食に耐え、その特性を長期間保持する能力で有名です。

人々は古代に金属を使い始めました。 自然界で最も入手しやすく、加工が容易な金属は銅です。 家庭用器具の形をした銅製品は、古代の集落の発掘中に考古学者によって発見されます。 技術の進歩が進むにつれて、人類はさまざまな金属から合金を作ることを学び、それは家庭用品や武器の製造に役立ちました。 こうして世界最強の金属が現れた。

チタン

この異常に美しい銀白色の金属は、18 世紀末にイギリス人の W. グレゴリーとドイツ人の M. クラプロートという 2 人の科学者によってほぼ同時に発見されました。 あるバージョンによると、チタンは古代ギリシャ神話の登場人物である強力なタイタンに敬意を表してその名前を付けられ、別のバージョンではその軽さからドイツ神話の妖精の女王ティタニアに由来するとされています。 しかし、その時はそれの用途が見つかりませんでした。


その後 1925 年にオランダの物理学者が純チタンを分離することに成功し、その多くの利点を発見しました。 これらは、製造性、比強度および耐腐食性、高温での非常に高い強度の高い指標です。 耐食性も高いです。 これらの素晴らしいパフォーマンスは、すぐにエンジニアやデザイナーを魅了しました。

1940年に科学者クロールがマグネシウム熱法を用いて純チタンを入手し、それ以来この方法が主流となっています。 地球上で最も強い金属は、ロシア、ウクライナ、中国、南アフリカなど、世界の多くの場所で採掘されています。


チタンは機械的強度において鉄の 2 倍、アルミニウムの 6 倍の強度を持っています。 チタン合金は現在世界最強であるため、軍事(潜水艦、ミサイル製造)、造船、航空産業(超音速航空機)で応用されています。

この金属は非常に展性が高いため、シート、パイプ、ワイヤー、テープなど、あらゆる形状に加工できます。 チタンは、医療用補綴物(生物学的に人体の組織と理想的に適合する)、宝飾品、スポーツ用品などの製造に広く使用されています。


この金属は、その耐腐食特性により化学製品の製造にも使用されており、この金属は攻撃的な環境でも腐食しません。 そこで、実験のためにチタン板を海水に入れてみたところ、10年経っても錆びませんでした。

高い電気抵抗と非磁性特性により、構造部品などの無線エレクトロニクスに広く使用されています。 携帯電話。 歯科分野でのチタンの使用は非常に有望であり、人体の骨組織と融合するチタンの能力は特に重要であり、補綴物に強度と堅牢性を与えます。 医療機器の製造に広く使用されています。


天王星

ウランの自然な酸化特性は、古代 (紀元前 1 世紀) にセラミック製品の黄色釉の製造に使用されていました。 世界的に最もよく知られている耐久性のある金属の 1 つであり、弱い放射性があり、核燃料の製造に使用されます。 20世紀は「天王星の時代」とも呼ばれた。 この金属は常磁性を持っています。


ウランは鉄より 2.5 倍重く、多くの化合物を形成し、スズ、鉛、アルミニウム、水銀、鉄などの元素との合金が製造に使用されます。

タングステン

これは世界で最も強い金属であるだけでなく、どこでも採掘されていない非常に希少な金属でもありますが、1781年にスウェーデンで化学的に得られました。 世界で最も耐熱性の高い金属。 耐火性が高いため鍛造に適しており、細い糸を引くことも可能です。


最も有名な用途は、電球のタングステン フィラメントです。 生産に広く使用されています 特別な道具(切歯、カッター、外科用) およびジュエリーの製造。 放射線を通さない性質があるため、核廃棄物を保管する容器の製造に使用されています。 ロシアのタングステン鉱床は、アルタイ、チュクチ、北コーカサスにあります。

レニウム

この名前はドイツ (ライン川) で付けられ、1925 年に発見されました。金属自体は 白色。 純粋な形でも得られます ( 千島列島)、モリブデンと銅の原料の抽出にも使用されますが、非常に少量です。


地球上で最も強い金属は非常に硬く、密度が高く、よく溶けます。 強度が高く、温度変化に依存しませんが、コストが高く、人体に有毒であることが欠点です。 電子産業や航空産業で使用されます。

オスミウム

最も重い元素、たとえばオスミウム 1 キログラムは、手に簡単に収まるボールのように見えます。 プラチナグループに属し、金の数倍高価です。 1803 年にイギリスの科学者 S. テナントが行った化学反応中の悪臭にちなんでこの名前が付けられました。


外見的には非常に美しく見えます:青とシアンの色合いを持つ光沢のある銀の結晶。 通常、産業では他の金属(高強度セラミック金属カッター、医療用ナイフの刃)への添加剤として使用されます。 非磁性と耐久性を備えたその特性は、高精度機器の製造に使用されています。

ベリリウム

19世紀末に化学者のポール・ルボーによって入手されました。 当初、この金属はキャンディーのような味がするため、「スイート」というあだ名が付けられていました。 その後、彼には他にも魅力的で独創的な特性があることが判明しました。 化学反応まれな例外 (ハロゲン) を除き、他の元素も使用します。


世界で最も強い金属は、硬く、脆く、軽いと同時に、非常に有毒でもあります。 その卓越した強度(たとえば、直径 1 mm のワイヤーで人の体重を支えることができる)は、レーザーや宇宙技術、原子力エネルギーに使用されています。

新しい発見

非常に強い金属については延々と説明できますが、技術の進歩は進んでいます。 カリフォルニアの科学者たちは最近、チタンよりも強い「液体金属」(「液体」という言葉から)が出現したことを世界に発表した。 さらに、超軽量、柔軟性、耐久性に優れていることが分かりました。 したがって、科学者は新しい金属の使用方法を作成および開発する必要があり、将来的にはおそらくさらに多くの発見を行う必要があります。


たくさんの恋人 興味深い事実どの金属が一番硬いのか気になります。 そして、この質問に率直に答えるのは簡単ではありません。 もちろん、化学教師であれば、何も考えずに簡単に正しいことを言うでしょう。 しかし、最後に学校で化学を学んだ一般人の中で、正確かつ迅速に答えを出せる人は多くありません。 これは、子供の頃から誰もがワイヤーからさまざまなおもちゃを作ることに慣れており、銅やアルミニウムは柔らかくてよく曲がりますが、逆に鋼は望ましい形状を与えるのがそれほど簡単ではないことをよく覚えているという事実によるものです。 人は 3 つの名前付き金属を最も頻繁に扱うため、他の候補を考慮することさえありません。 しかし、鋼は確かに世界で最も硬い金属ではありません。 公平を期すために、これは化学的な意味ではまったく金属ではなく、鉄と炭素の化合物であることは注目に値します。

チタンとは何ですか?

最も硬い金属はチタンです。 純チタンが初めて得られたのは1925年です。 この発見は科学界にセンセーションを巻き起こしました。 実業家はすぐに新しい素材に注目し、その使用の利点を高く評価しました。 公式版によると、地球上で最も硬い金属は、古代ギリシャ神話によれば、世界の創始者であった不滅のタイタンに敬意を表してその名前が付けられました。

科学者によると、今日の世界のチタンの総埋蔵量は約7億3,000万トンです。 現在の化石原料の採取速度であれば、あと 150 年は十分に存在するでしょう。 チタンは、既知のすべての金属の中で自然保護区で 10 位にランクされています。 世界最大のチタン生産者はロシアの VSMPO-Avisma 社で、世界のニーズの最大 35% を満たしています。 同社は、鉱石の採掘からさまざまな製品の製造までの全プロセスを行っています。 ロシアのチタン生産市場の約90%を占めています。 約70% 完成品輸出に行きます。

チタンは、融点が 1670 ℃の軽い銀色の金属です。 加熱した場合にのみ高い化学活性を示し、通常の状態ではほとんどの化学元素や化合物とは反応しません。 純粋な形では自然界には存在しません。 ルチル(二酸化チタン)およびイルメナイト(二酸化チタンと酸化第一鉄からなる複合物質)鉱石の形でよく見られます。 純チタンは、鉱石を塩素で焼結し、さらに塩素を置換することによって分離されます。 活性金属(ほとんどの場合マグネシウム) 得られる四塩化物から。

チタンの産業応用

最も硬い金属は、多くの産業でかなり広範囲に応用されています。 アモルファスに配置された原子がチタンを提供します 最高レベル引張強度とねじり強度、優れた耐衝撃性、高い磁気特性。 この金属は航空輸送機やミサイルの製造に使用されます。 車が高所で受ける巨大な荷重にうまく対処します。 チタンは耐久性に優れているため、潜水艦の船体の製造にも使用されています。 高圧深いところで。

医療業界では、金属は補綴物や歯科インプラントの製造に使用されるだけでなく、 手術器具。 この元素は、一部のグレードの鋼に合金添加剤として添加され、強度と耐食性が向上します。 チタンは完全に滑らかな表面を生成するため、鋳造に最適です。 ジュエリーや装飾品の製造にも使用されます。 チタン化合物も積極的に使用されています。 二酸化物は塗料や胡粉の製造に使用され、紙やプラスチックに添加されます。

有機チタン塩は、塗料やワニスの製造において硬化触媒として使用されます。 他の金属の加工や穴あけのためのさまざまなツールやアタッチメントは炭化チタンで作られています。 精密工学では、安全マージンの高い耐摩耗性要素の製造にチタン アルミナイドが使用されます。

ほとんど 硬質合金この金属は2011年にアメリカの科学者によって入手された。 その組成には、パラジウム、シリコン、リン、ゲルマニウム、銀が含まれていました。 新素材「金属ガラス」と呼ばれていました。 ガラスの硬さと金属の可塑性を兼ね備えています。 後者は、標準的なガラスで起こるような亀裂の広がりを防ぎます。 当然のことながら、その成分、特にパラジウムは希少金属であり、非常に高価であるため、この材料は広く生産されませんでした。

現時点では、科学者の努力は、得られた特性を維持しながら生産コストを大幅に削減する代替コンポーネントを探すことを目的としています。 しかし、航空宇宙産業向けの一部の部品は、得られた合金からすでに製造されています。 代替元素を構造に導入でき、その材料が普及すれば、それが将来最も人気のある合金の 1 つになる可能性は十分にあります。

金属には、金属に特有の特定の特性を持つ物質が含まれています。 この場合、高い延性と展性、導電性、その他の多くのパラメータが考慮されます。 そのうちのどれが最も強い金属であるかは、以下のデータからわかります。

自然界の金属について

「メタル」という言葉はドイツ語からロシア語に伝わりました。 16 世紀以降、非常にまれではありますが、書籍に登場するようになりました。 その後、ピョートル 1 世の時代になると、この言葉はより頻繁に使用されるようになり、その後、この言葉は「鉱石、鉱物、金属」という一般的な意味を持つようになりました。 しかもMVの活動期間中のみ。 ロモノーソフはこれらの概念を区別しました。

自然界では、金属が純粋な形で見つかることは非常にまれです。 基本的に、それらはさまざまな鉱石の一部であり、硫化物、酸化物、炭酸塩などのさまざまな化合物も形成します。 純粋な金属を入手するには、これは将来の使用にとって非常に重要ですが、金属を分離して精製する必要があります。 必要に応じて、金属は合金化されます。特性を変えるために特別な不純物が追加されます。 現在、鉄を含む鉄金属鉱石と非鉄鉱石に分かれています。 貴金属には、金、プラチナ、銀などがあります。

人間の体内にも金属は存在します。 カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、銅、鉄 - これは、最も多く含まれるこれらの物質のリストです。

金属は、さらなる用途に応じて次のグループに分類されます。

  1. 建設資材。 金属自体と、特性が大幅に向上した合金の両方が使用されます。 この場合、強度、液体や気体に対する不透過性、均質性が重視されます。
  2. 工具の材料。ほとんどの場合、作業部分を指します。 この目的には工具鋼と超硬合金が適しています。
  3. 電気材料。 このような金属は電気の良導体として使用されます。 最も一般的なのは銅とアルミニウムです。 ニクロムなどの高抵抗材料としても使用されます。

金属の中で最も強い

金属の強度は、外部の力がこれらの材料に影響を与えるときに発生する可能性のある内部応力の影響下での破壊に抵抗する能力です。 これは構造物が一定期間その特性を維持する性質でもあります。

多くの合金は非常に強く、物理的影響だけでなく化学的影響にも耐性がありますが、それらは純粋な金属ではありません。 最も耐久性があると言える金属があります。 1,941 K (1660±20 °C) 以上の温度で溶けるチタン、放射性金属であるウラン、少なくとも 5,828 K (5555 °C) の温度で沸騰する耐火タングステン。 ユニークな特性を持ち、部品、工具、物品の製造過程で最も必要とされる他のものと同様に、 現代のテクノロジー。 このうち最も耐久性の高い 5 つの金属には、その特性がすでに知られている金属が含まれており、国家経済のさまざまな分野で広く使用されており、科学実験や開発にも使用されています。

モリブデン鉱石や銅原料に含まれます。 硬度と密度が高い。 非常に耐火性が高い。 臨界温度変化の影響下でも強度が低下することはありません。 多くの電子機器や技術手段で広く使用されています。

銀灰色の色合いを持ち、分解すると光沢のある結晶質が形成される希土類金属。 興味深いことに、ベリリウム結晶はやや甘い味がするため、元々は「甘い」を意味する「グルシニウム」と呼ばれていました。 この金属のおかげで、 新技術、合成に使用されます 人造石- エメラルド、アクアマリン、宝飾業界のニーズに対応。 ベリリウムは、半貴石であるベリルの特性を研究中に発見されました。 1828 年、ドイツの科学者 F. ヴェラーが金属ベリリウムを入手しました。 X 線放射線と相互作用しないため、X 線放射線を生成するために積極的に使用されます。 特別な装置。 さらに、ベリリウム合金は、原子炉に設置する中性子反射板や減速材の製造にも使用されます。 耐火性と耐腐食性、高い熱伝導率により、航空機の製造や航空宇宙産業で使用される合金の製造に不可欠な要素となっています。

この金属はウラル中部で発見されました。 MVは彼について書きました。 ロモノーソフは 1763 年の著書『冶金の最初の基礎』でこう述べています。 非常に広範囲に分布しており、最も有名で広大な鉱床は南アフリカ、カザフスタン、ロシア(ウラル)にあります。 鉱石中のこの金属の含有量は大きく異なります。 色は淡いブルーで、色合いがあります。 純粋な形では非常に硬く、非常によく加工できます。 電気めっきや航空宇宙産業で使用される合金鋼、特にステンレス鋼を製造するための重要な成分として機能します。 鉄との合金であるフェロクロムは、金属切削工具の製造に必要です。

この金属は、その特性が貴金属よりわずかに低いだけであるため、貴重であると考えられています。 さまざまな酸に対して強い耐性があり、腐食しにくいです。 タンタルは、複雑な形状の製品の製造や、酢酸やリン酸の製造の基礎として、さまざまな設計や化合物に使用されています。 この金属は人間の組織と結合できるため、医療に使用されています。 ロケット産業は、2,500 °C の温度に耐えられるタンタルとタングステンの耐熱合金を必要としています。 タンタル コンデンサはレーダー デバイスに取り付けられ、電子システムで送信機として使用されます。

イリジウムは世界で最も強い金属の一つと考えられています。 金属は銀色で非常に硬いです。 白金族金属に分類されます。 加工が難しく、しかも耐火性がある。 イリジウムは実際には腐食性物質と相互作用しません。 多くの業界で使用されています。 宝飾品、医療、化学産業などに含まれます。 タングステン、クロム、チタン化合物の酸性環境に対する耐性が大幅に向上します。 純粋なイリジウムには毒性はありませんが、その個々の化合物には毒性がある可能性があります。

多くの金属がまともな特性を持っているという事実にもかかわらず、どれが世界で最も強い金属であるかを正確に特定することは非常に困難です。 これを行うために、さまざまな分析システムに従ってすべてのパラメータが研究されます。 しかし現在、すべての科学者は、イリジウムが強度の点で自信を持って第一位を占めていると主張しています。