Առավել հրակայուն մետաղ: Մետաղների բնութագրերը

Մետաղները ամենատարածված նյութերն են (պլաստմասսա եւ ապակու հետ միասին), որն օգտագործվել է մարդկանց կողմից հնագույն ժամանակներից: Նույնիսկ այն ժամանակ, երբ մարդը գիտեր մետաղների բնութագրերը, նա շահութաբեր կերպով օգտագործել է իր բոլոր հատկությունները, ստեղծելու արվեստի գեղեցիկ արվեստի գործեր, ճաշատեսակներ, կենցաղային իրեր, կառույցներ:

Այս նյութերը հաշվի առնելով հիմնական առանձնահատկություններից մեկը նրանց կարծրությունն ու քերականությունն է: Դա այդ հատկանիշներն են, որոնք հնարավորություն են տալիս որոշելու որոշակի մետաղի օգտագործման շրջանակը: Հետեւաբար մենք հաշվի ենք առնում բոլոր ֆիզիկական հատկությունները եւ առանձնահատուկ ուշադրություն են դարձնում անդունդը:

Մետաղների ֆիզիկական հատկություններ

Մետաղների բնութագրերը ֆիզիկական հատկություններով կարող են արտահայտվել չորս հիմնական կետերի տեսքով:

1. Մետալիկ փայլ - բոլորն ունեն նույն արծաթափայլ սպիտակ գեղեցիկ բնորոշ փայլը, բացի պղնձից եւ ոսկուց: Նրանք ունեն կարմրավուն եւ դեղին երանգ: Կալցիումը արծաթագույն-կապույտ է:
2. Ամրապնդող պետություն, բոլորը խիտ են նորմալ պայմաններում, բացառությամբ սնդիկի, որը հեղուկի տեսքով է:
3. Էլեկտրական եւ ջերմային հաղորդունակությունը բնորոշ է բոլոր մետաղների համար, բայց արտահայտվում է տարբեր աստիճաններով:
4. Kovkost- ը եւ պլաստիկությունը նույնպես ընդհանուր մղում են բոլոր մետաղների համար, ինչը կարող է տարբեր լինել կախված տվյալ ներկայացուցիչից:
5. Հալեցման կետը եւ եռացման կետը որոշում են, թե որ մետաղը հուսահատ է, եւ որը հյուծում է: Այս պարամետրը տարբեր է բոլոր տարրերի համար:

Բոլոր ֆիզիկական հատկությունները բացատրվում են մետաղական բյուրեղյա ցանցի հատուկ կառուցվածքով: Դրա տարածական ձեւավորումը, ձեւը եւ ուժը:

Ցածր հալեցման եւ հրակայուն մետաղներ

Այս պարամետրը շատ կարեւոր է, երբ խոսքը վերաբերում է տվյալ նյութերի կիրառմանը: Հրակայուն մետաղներ եւ համաձուլվածքներ հիմնականում կայանում են մեքենաների եւ նավաշինության, մալուխային եւ ձուլման կարեւորագույն արտադրանքների ձեռքբերման, որակյալ աշխատանքային գործիք ձեռք բերելու համար: Հետեւաբար, հալման եւ եռացող կետերի գիտելիքը հիմնական դեր է խաղում:

Նպատակը մետաղների ուժով, դրանք կարելի է բաժանել կոշտ եւ փխրուն: Եթե մենք խոսում ենք հրակայուն մասին, ապա կան երկու հիմնական խումբ.

1. The eruptive ones են այն ունակությունները, որոնք կարող են փոխել համախառն վիճակը ջերմաստիճանը 1000 ° C ջերմաստիճաններից: Օրինակներ են թիթեղը, կապարի, սնդիկի, նատրիումի, ցեզիումի, մանգանի, ցինկի, ալյումինի եւ այլն:
2. Հրակայուն են այն մարդիկ, որոնց հալման կետը նշված արժեքից բարձր է: Չկա այնքան էլ շատ, բայց գործնականում, նույնիսկ ավելի քիչ:

Ստորեւ ներկայացված է 1000 ° C- ից բարձր հալման կետ ունեցող մետաղների աղյուսակ: Այնտեղ է, որ ամենից հրաշալի ներկայացուցիչները գտնվում են:

Մետաղների այս աղյուսակը ներառում է բոլոր ներկայացուցիչները, որոնց հալման կետը բարձր է 1000 ^o C. Այնուամենայնիվ, գործնականում նրանցից շատերը չեն օգտագործվում տարբեր պատճառներով: Օրինակ, տնտեսական օգուտների կամ ռադիոակտիվության շնորհիվ, չափազանց բարձր աստիճան շնչառություն է, քայքայիչ հետեւանքների ազդեցությունը:

Աղյուսակից ակնհայտ է նաեւ, որ աշխարհում ամենալարվող մետաղը վոլֆն է: Ոսկու ամենացածր ցուցանիշը: Մետաղների հետ աշխատելիս կարեւոր է մեղմությունը: Հետեւաբար, վերը նշվածներից շատերը չեն օգտագործվում նաեւ տեխնիկական նպատակներով:

Առավել հրակայուն մետաղը վոլֆրամ է

Պարբերական համակարգում այն գտնվում է սերիական թիվ 74-ի ներքո: անունը տրվել է հայտնի ֆիզիկոս Ստեֆեն Վոլֆրամի անունով: Նորմալ պայմաններում, կոշտ հրակայուն մետաղը արծաթափայլ սպիտակ է: Հստակ մետաղական փայլ է: Դա քիմիապես գործնականորեն իներտ է, անպատասխանաբար արձագանքելով:

Բնականաբար այն պարունակում է օգտակար հանածոների տեսքով.

• Վոլֆրամիտ;
• Շեյլիտ;
• Gyubnerite;
• Ֆերբերիտը:

Գիտնականները ապացուցել են, որ վոլֆրամը գոյություն ունեցող ամենաթանկարժեք մետաղն է: Այնուամենայնիվ, առաջարկություններ կան, որ սիբորգությունը տեսականորեն կարող է կոտրել այս մետաղի արձանագրությունը: Բայց դա ռադիոակտիվ տարր է, որն ունի շատ կարճ ժամանակահատված: Հետեւաբար, դա հնարավոր չէ ապացուցել:

Որոշ ջերմաստիճանում (1500 ° C- ից բարձր) վոլֆն է դառնում հարթ եւ դանդաղ: Հետեւաբար, հնարավոր է այն բարակ մի մետաղալարեր արտադրել: Այս հատկությունը օգտագործվում է սովորական կենցաղային լամպերի փաթաթման համար:

Քանի որ 3400 ° C- ից բարձր ջերմաստիճանն առավել հուսալի մետաղ է, վոլֆրամը օգտագործվում է հետեւյալ տեխնիկական ոլորտներում.

• Որպես արգոնային եռակցման էլեկտրոդներ;
• Թթվակայուն, հագնում եւ դիմացկուն համաձուլվածքների արտադրության համար;
• Որպես ջեռուցման տարր.
• Վակուումային խողովակներում, ինչպես թելանման եւ այլն:

Ի լրումն մետաղական վոլֆրամի, այն լայնորեն օգտագործվում է ինժեներական, գիտության եւ էլեկտրոնիկայի միացման մեջ: Քանի որ առավել հրակայուն մետաղ է աշխարհում, այն կազմում է միացություններ, որոնք ունեն շատ բարձր որակ հատկանիշներ `երկարակյաց, դիմացկուն գրեթե բոլոր տեսակի քիմիական հարձակումների, ոչ թե կոռումպացված, դիմակայել ցածր եւ բարձր ջերմաստիճաններին (շահում, վոլֆրամի սուլֆիդ, իր բյուրեղներ եւ այլ նյութեր):

Niobium եւ նրա համաձուլվածքներ

Nb կամ niobium, նորմալ պայմաններում, արծաթափայլ սպիտակ փայլուն մետաղ: Այն նաեւ հրաշք է, քանի որ դրա համար հեղուկ վիճակի անցման ջերմաստիճանը 2477 ° C է: Դա այդ որակն է, ինչպես նաեւ ցածր քիմիական ակտիվության եւ գերհաղորդականության համադրություն, ինչը թույլ է տալիս niobium- ին ամեն տարի ավելի շատ ճանաչել մարդու գործնական գործունեությունը: Այսօր այս մետաղը օգտագործվում է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են.

• Հրթիռային տեխնիկա;
• Ավիացիոն եւ տիեզերական արդյունաբերություն;
• Միջուկային էներգետիկա;
• Քիմիական ապարատների ճարտարագիտություն;
• Ռադիոտեխնիկա:

Այս մետաղը պահպանում է ֆիզիկական հատկությունները նույնիսկ ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում: Դրանց վրա հիմնված ապրանքները տարբերվում են կորոզիայի դիմադրությունից, ջերմային դիմադրությունից, ուժից, գերազանց հաղորդունակությունից:

Այս մետաղը ավելացվում է ալյումինե նյութերի, քիմիական դիմադրության բարելավման համար: Դրանից հետո կատարվում են կաթոդներ եւ անոդներ, դրանք օժտված են գունավոր համաձուլվածքներով: Նույնիսկ որոշ երկրներում մետաղադրամներ են անում նիոբիի բովանդակությամբ:

Տանտալը

Մետաղը, ազատ ձեւով եւ սովորական պայմաններում, օքսիդ ֆիլմի ծածկված: Ունի մի շարք ֆիզիկական հատկություններ, որոնք թույլ են տալիս, որ այն տարածվի եւ շատ կարեւոր լինի մարդկանց համար: Նրա հիմնական հատկանիշները հետեւյալն են.

1. 1000 ^o C- ից բարձր ջերմաստիճանում դառնում է գերհաղորդիչ:
2. Սա վոլֆրամի եւ ռենիումից հետո ամենից հրաշալի մետաղ է: Հալման կետը 3017 ° C է:
3. Կատարյալ ներծծում է գազերը:
4. Դա հեշտ է աշխատել, քանի որ այն հարվածում է շերտերի, փայլաթիթեղի եւ մետաղական առանց դժվարության:
5. Ունի լավ կարծրություն, եւ ոչ թե փխրուն, պահպանում է մակերեւույթ:
6. Այն շատ դիմացկուն է քիմիական նյութերի (այն չի լուծվում նույնիսկ արքայական օղու մեջ):

Նման հատկանիշների շնորհիվ այն հաջողվեց ձեռք բերել շուկայական շատ ջերմակայուն եւ թթվային դիմացկուն, հակակոռուպցիոն համաձուլվածքների համար: Նրա բազմաթիվ միավորումները հայտնաբերում են միջուկային ֆիզիկայի, էլեկտրոնիկայի, հաշվարկային ծրագրերի կիրառման կիրառումը: Օգտագործվում են որպես գերհաղորդիչներ: Նախկինում, տանտալը օգտագործվել է որպես շիկացման լամպերի տարր : Այժմ նրա տեղը զբաղեցնում է վոլֆրամը:

Chrome- ը եւ դրա համաձուլվածքները

Բլյու-սպիտակ գույնի բնական ձեւով ամենադժվար մետաղներից մեկը: Դրա հալման կետը ցածր է, քան մինչ օրս համարվող տարրերը, եւ 1907 ° C. Այնուամենայնիվ, այն դեռեւս կիրառվում է ինժեներական եւ արդյունաբերական ամենուր, քանի որ դա լավ է հարմար մեխանիկական ազդեցությունների, վերամշակված եւ ձեւավորված:

Հատկապես արժեքավոր է քրոմ `որպես լակի: Այն կիրառվում է արտադրանքի համար, նրանց տալով գեղեցիկ փայլ, պաշտպանություն կոռոզիայից եւ բարձրացնում հագեցած դիմադրություն: Գործընթացը կոչվում է քրոմապատում:

Քրոմի համաձուլվածքները շատ տարածված են: Ի վերջո, այս մետաղի փոքր չափը խառնուրդում զգալիորեն մեծացնում է վերջինների կարծրությունն ու կայունությունը ազդեցությունը:

Ցիրկոնիում

Ամենաթանկարժեք մետաղներից մեկը, եւ դրա օգտագործումը տեխնիկական նպատակներով դժվար է: Այնուամենայնիվ, ֆիզիկական հատկանիշները այն անփոխարինելի դարձնում են շատ այլ ոլորտներում:

Նորմալ պայմաններում դա գեղեցիկ արծաթափայլ սպիտակ մետաղ է: Այն ունի բավականաչափ բարձր հալման կետ `1855 ° C: Այն ունի լավ կոշտություն, կոռոզիոն դիմադրություն, քանի որ դա քիմիական ակտիվություն չէ: Այն նաեւ ունի գերազանց կենսաբանական համատեղելիություն մարդու մաշկի եւ մարմնի ամբողջությամբ: Սա դարձնում է այն արժեքավոր մետաղ է բժշկության մեջ օգտագործելու համար (գործիքներ, ատամնաշարեր եւ այլն):

Ցիրոնիումի եւ դրա միացությունների, ներառյալ համաձուլվածքների հիմնական կիրառությունները հետեւյալն են.

• Միջուկային էներգետիկա;
• Պիրոտեխնիկներ;
• Մետաղների համաձուլվածքներ;
• Բժշկություն;
• Biovacuum- ի արտադրությունը;
• Կառուցվածքային նյութեր .
• Որպես superconductor.

Ցիրկոնիումի եւ դրա վրա հիմնված համաձուլվածքներից կատարվում են նույնիսկ զարդեր, որոնք կարող են ազդել մարդու առողջության բարելավման վրա:

Մոլիբդեն

Եթե պարզենք, թե որ մետաղը առավել հրակայուն է, ապա, բացի վոլֆրամից, կարելի է անվանել մոլիբդեն: Դրա հալման կետը 2623 ° C է: Միեւնույն ժամանակ դա բավականաչափ ծանր, պլաստիկ եւ կարող է մշակվել:

Այն հիմնականում օգտագործվում է ոչ թե մաքուր ձեւով, այլ որպես համաձուլվածքների բաղադրիչ բաղադրիչ: Նրանք, մոլիբդենի ներկայության շնորհիվ, զգալիորեն ամրապնդվում են հագեցած դիմադրության, ջերմային դիմադրության եւ հակատոկոսոզիայից:

Որոշ մոլիբդենի միացություններ օգտագործվում են որպես տեխնիկական քսայուղեր: Բացի այդ, այս մետաղը դոպինգ նյութ է, որը միաժամանակ ազդում է ուժի եւ հակաբորբոքության վրա, ինչը շատ հազվադեպ է:

Վանադիում

Մոխրագույն մետաղական արծաթագույն փայլով: Այն ունի բավականաչափ բարձր հալեցման ինդեքս (1920 ^о С): Այն հիմնականում օգտագործվում է որպես բազմաթիվ գործընթացների կատալիզատոր `իներտության շնորհիվ: Այն օգտագործվում է որպես էներգետիկայի որպես ներկա քիմիական աղբյուր , անօրգանական թթուների արտադրության մեջ: Հիմնական նշանակությունը ոչ թե մաքուր մետաղ է, այլ նրա միացությունների մի մասը:

Rhenium եւ դրա հիման վրա համաձուլվածքներ

Որ մետաղը առավել վառիչն է վոլֆրամից հետո: Սա ռենիում է: Դրա մակերեսը կազմում է 3186 ^օ C: Այն ուժեղ է վոլֆրամի եւ մոլիբդենի ուժով: Պլաստիկությունը շատ բարձր չէ: Ռենիի պահանջարկը շատ բարձր է, բայց արտադրությունը դժվար է: Արդյունքում, այսօր ամենաթանկ մետաղն է:

Այն օգտագործվում է արտադրության համար.

• Jet շարժիչներ;
• Thermocouples;
• Սպամոմետրեր եւ այլ սարքեր.
• Որպես նավթի վերամշակման կատալիզատոր:

Օգտագործման բոլոր ոլորտները թանկ են, ուստի այն օգտագործվում է միայն արտակարգ իրավիճակների դեպքում , երբ այն փոխելու այլ տարբերակ չկա:

Թիթեղի համաձուլվածքներ

Titanium- ը շատ թեթեւ արծաթափայլ սպիտակ մետաղ է, որը լայնորեն կիրառվում է մետալուրգիայի եւ մետաղագործության մեջ: Հնարավոր է, որ պայթեցնեն, երբ մի փոքր ցրված վիճակում է, հետեւաբար, դա հրդեհային վտանգ է:

Այն օգտագործվում է օդանավի եւ հրթիռային կառուցման մեջ, նավերի արտադրության մեջ: Այն լայնորեն օգտագործվում է բժշկության մեջ `մարմնի հետ կենսաբանական համատեղելիության շնորհիվ (պրոթեզներ, պիրսինգներ, իմպլանտներ եւ այլն):