أقسى معدن.

المعدن الأول الذي بدأ البشر في استخدامه لأغراض اقتصادية هو النحاس: سهل العمل به ، يوجد في الطبيعة في كثير من الأحيان ، لذلك ليس من المستغرب أنها كانت بمثابة مادة للسكاكين المعدنية الأولى و المحاور. بعد ذلك بقليل ، اكتشف الناس أنه بإضافة القصدير إلى النحاس ، يمكنك الحصول على سبيكة أقوى بكثير - البرونز. وعندما أتقنوا الحديد ، اتضح أنه في شكله النقي ليس أقوى بكثير من النحاس ، ولكن بالاقتران مع الكربون يكتسب صفات قوة أفضل بكثير. قام الكيميائيون في العصور الوسطى ، بالإضافة إلى البحث عن حجر الفيلسوف ، بتجربة السبائك أيضًا ، في محاولة لتحديد أيها هو أقوى معدن في العالم ، لكن جميع التجارب أكدت: السبائك أقوى من المعدن النقي ، مهما كان. لكن ماذا عن الوضع اليوم؟

المحتوى
  1. الأصعب
  2. استخدام أقسى المعادن. اكتشف الإنسان المعادن في وقت متأخر جدًا. السبب بسيط: فهي أقل شيوعًا من الحديد أو النحاس المعتاد. هناك عدة طرق لتحديد صلابة المواد: وفقًا لـ Mohs ، وفقًا لـ Vickers ، وفقًا لـ Brinell ووفقًا لـ Rockwell ، تختلف البيانات قليلاً. على مقياس موس ، على سبيل المثال ، الحديد له قيمة 4 فقط ، والألماس أعلى صلابة - 10. وعشرات المعادن ، التي تكون صلابتها من 5 وحدات وما فوق ، تبدو كما يلي:
    • إيريديوم - 5 ؛
    • روثينيوم - 5 ؛
    • التنتالوم - 5 ؛
    • تكنيتيوم - 5 ؛
    • كروم - 5 ؛
    • بيريليوم - 5.5 ؛
    • أوزميوم - 5.5 ؛
    • رينيوم - 5.5 ؛
    • تنجستن - 6 ؛
    • اليورانيوم - 6.

    معظم هذه "العشرة الرائعة" نادرة للغاية في الطبيعة (على سبيل المثال ، يبلغ الإنتاج السنوي من الروثينيوم في العالم حوالي 18 طنًا ، والرينيوم - حوالي 40 طنًا) أو تمتلك نشاطًا إشعاعيًا يجعل من الصعب استخدامها في الحياة اليومية. وجميعها لها تكلفة باهظة ، ربما باستثناء الكروم. إنها الصلابة العالية والسعر المنخفض نسبيًا لهذا المعدن الذي جعله مشهورًا في صناعة السبائك القوية.

    استخدام أقسى المعادن

    نظرًا لحقيقة أن معظم المعادن الأكثر صلابة نادرة جدًا في طبيعتها ، تظل خصائص قوتها غير مُطالب بها أو يكون الطلب عليها محدودًا للغاية ، على سبيل المثال ، تغطي مكونات وأجزاء الآليات المعرضة لأكبر حمولة. لكن استخدام إضافات الرينيوم أو الروثينيوم في تصنيع الأدوات الفولاذية أو الدروع ، يجب أن توافق ، إنه أمر غبي. هذه المعادن ببساطة لا تكفي لكل شيء. لذلك ، أصبح الطلب كبيرًا على الكروم.إنها مادة مضافة أساسية في صناعة السبائك تعمل على تحسين قوة السبائك ومقاومة التآكل.

    تُستخدم بعض المعادن الصلبة بكميات صغيرة جدًا في الطب ، وفي ابتكار تكنولوجيا الفضاء ، كمحفزات ، وفي بعض المجالات الأخرى. في هذه الحالات ، لم يكن الطلب هو قساوتهم ، ولكن الصفات المصاحبة الأخرى. التنجستن ، على سبيل المثال ، باعتباره أكثر المعادن مقاومة للحرارة على هذا الكوكب (نقطة الانصهار 3422 مئوية) ، وجد استخدامه في إنشاء خيوط لتركيبات الإضاءة. يتم إضافته بكميات صغيرة إلى السبائك التي يجب أن تتحمل درجات حرارة عالية لفترة طويلة - على سبيل المثال ، في صناعة المعادن.

    اليورانيوم

    اليورانيوم ، مثل التنجستن ، هو أقسى معدن على الأرض ، لكن اليورانيوم أكثر شيوعًا على كوكبنا ، لذلك وجد تطبيقًا أوسع بكثير. ونشاطها الإشعاعي لا يتعارض مع هذا. أشهر استخدام لليورانيوم هو "كوقود" في محطات الطاقة النووية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في الجيولوجيا لتحديد عمر الصخور وفي الصناعة الكيميائية.

    كانت خصائص القوة والجاذبية النوعية العالية لليورانيوم (أثقل 19 مرة من الماء) مفيدة في صنع ذخيرة خارقة للدروع. في هذه الحالة ، لا يتم استخدام المعدن النقي ، ولكن تنوعه المستنفد ، والذي يتكون بالكامل تقريبًا من النظير المشع ضعيف اليورانيوم 238. النوى الثقيلة المصنوعة من هذا المعدن ممتازة في اختراق الأهداف المدرعة جيدًا. إلى أي مدى تضر الظواهر المتبقية من استخدام هذه الذخيرة بالبيئة والبشر ، فهي غير معروفة بعد على وجه اليقين ، حيث تم تجميع القليل جدًا من المواد الإحصائية حول هذه المسألة.

    .