คุณลองจินตนาการดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าบรรพบุรุษของเราไม่พบโลหะที่สำคัญเช่นเงินทองทองแดงและเหล็ก? เราอาจจะยังคงอาศัยอยู่ในกระท่อมโดยใช้หินเป็นเครื่องมือหลักของเรา มันเป็นความแข็งแกร่งของโลหะที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างอดีตของเราและตอนนี้ทำงานเป็นรากฐานที่เราสร้างอนาคต

บางส่วนของมันนิ่มมากและละลายในมือของคุณอย่างเช่นโลหะที่แอคทีฟมากที่สุดในโลก คนอื่นยากมากจนไม่สามารถงอมีรอยขีดข่วนหรือแตกได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

และหากคุณสนใจว่าโลหะชนิดใดที่แข็งที่สุดและทนทานที่สุดในโลกเราจะตอบคำถามนี้โดยคำนึงถึงการประเมินความแข็งสัมพัทธ์ของวัสดุ (Mohs scale, วิธี Brinell) รวมถึงพารามิเตอร์ต่างๆเช่น:

• Young โมดูลัสของ: คำนึงถึงความยืดหยุ่นขององค์ประกอบภายใต้ความตึงเครียดนั่นคือความสามารถของวัตถุที่จะต้านทานภายใต้การเสียรูปยืดหยุ่น
• Yield strength: กำหนดค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุดของวัสดุหลังจากนั้นวัสดุจะเริ่มมีพฤติกรรมดัดเหนียว
• ความต้านแรงดึง: แรงดึงสูงสุดหลังจากนั้นวัสดุเริ่มแตก

10. แทนทาลัม

โลหะชนิดนี้มีข้อดีสามประการพร้อมกัน: มีความทนทานหนาแน่นและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก นอกจากนี้องค์ประกอบนี้เป็นของกลุ่มโลหะทนไฟเช่นทังสเตน ในการละลายแทนทาลัมคุณจะต้องจุดไฟที่อุณหภูมิ 3 017 ° C

แทนทาลัมส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการผลิตตัวเก็บประจุที่ทนทานและทนทานสำหรับโทรศัพท์บ้านคอมพิวเตอร์กล้องและแม้กระทั่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์

9. เบริลเลียม

แต่เป็นการดีกว่าที่จะไม่เข้าหาชายหนุ่มหน้าตาดีคนนี้ที่ไม่มีอุปกรณ์ป้องกัน เพราะเบริลเลียมเป็นพิษอย่างมากและมีฤทธิ์ก่อมะเร็งและแพ้ หากคุณสูดดมอากาศที่มีฝุ่นหรือไอระเหยของเบริลเลียมแล้วโรคเบริลเลียมจะเกิดขึ้นที่มีผลต่อปอด

อย่างไรก็ตามเบริลเลียมไม่เพียง แต่เป็นอันตราย แต่ยังดี ตัวอย่างเช่นเพิ่มเบริลเลียมเพียง 0.5% ลงในเหล็กและรับสปริงที่จะมีความยืดหยุ่นแม้ว่าจะได้รับความร้อนแดง พวกเขาทนต่อวงจรโหลดหลายพันล้านครั้ง

เบริลเลียมถูกใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อสร้างหน้าจอความร้อนและระบบนำทางเพื่อสร้างวัสดุทนไฟ และแม้แต่หลอดสุญญากาศของ Large Hadron Collider ก็ทำมาจากเบริลเลียม

8. ดาวยูเรนัส

สารกัมมันตรังสีตามธรรมชาตินี้แพร่หลายมากในเปลือกโลก แต่มีความเข้มข้นในการก่อตัวของหินแข็ง

หนึ่งในโลหะที่แข็งที่สุดในโลกมีแอปพลิเคชั่นที่สำคัญสองอย่างคืออาวุธนิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ดังนั้นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอุตสาหกรรมยูเรเนียมคือระเบิดและขยะกัมมันตรังสี

7. เหล็กและเหล็กกล้า

ในฐานะที่เป็นสารบริสุทธิ์ธาตุเหล็กจึงไม่แข็งเมื่อเทียบกับผู้ให้คะแนนรายอื่น แต่เนื่องจากต้นทุนการทำเหมืองที่น้อยที่สุดจึงมักจะรวมเข้ากับองค์ประกอบอื่น ๆ สำหรับการผลิตเหล็ก

เหล็กเป็นโลหะผสมที่แข็งแกร่งมากของเหล็กและองค์ประกอบอื่น ๆ เช่นคาร์บอน วัสดุนี้เป็นวัสดุที่ใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมก่อสร้างวิศวกรรมและอื่น ๆ และแม้ว่าคุณจะไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับพวกเขาคุณยังคงใช้เหล็กทุกครั้งที่คุณตัดผลิตภัณฑ์ด้วยมีด (ยกเว้นแน่นอนมันเป็นเซรามิก)

6. ไทเทเนียม

ไทเทเนียมมีความหมายเหมือนกันกับความแข็งแกร่ง มีความแข็งแรงเฉพาะที่น่าประทับใจ (30-35 กม.) ซึ่งสูงเกือบสองเท่าของเหล็กอัลลอย

ในฐานะที่เป็นโลหะทนไฟไทเทเนียมมีความทนทานต่อความร้อนและการเสียดสีสูงดังนั้นจึงเป็นหนึ่งในโลหะผสมที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ตัวอย่างเช่นสามารถผสมกับเหล็กและคาร์บอน

หากคุณต้องการโครงสร้างที่แข็งแรงมากและในขณะเดียวกันก็มีโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบามากมันจะดีกว่าโลหะที่จะหาไทเทเนียม นี่เองที่ทำให้เขาเป็นตัวเลือกอันดับหนึ่งสำหรับการสร้างชิ้นส่วนต่าง ๆ ในอากาศยานและวิทยาศาสตร์จรวดและการต่อเรือ

5. รีเนียม

นี่คือโลหะที่หายากและมีราคาแพงซึ่งแม้ว่าจะพบได้ในธรรมชาติในรูปแบบที่บริสุทธิ์ แต่มักจะมาพร้อมกับ "ส่วนผสม" ของโมลิบดีนัม

หากชุดไอรอนแมนทำจากเรเดียมมันสามารถทนต่ออุณหภูมิ 2,000 ° C โดยไม่สูญเสียความแข็งแรง จะเกิดอะไรขึ้นกับ Iron Man ในชุดหลังจากการแสดงไฟเราจะนิ่งเงียบ

รัสเซียเป็นประเทศที่สามในโลกในแง่ของการสงวนธรรมชาติของรีเนียม โลหะนี้ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้ารวมถึงการสร้างเครื่องยนต์อากาศยานและจรวด

4. Chrome

ตามขนาด Mohs ซึ่งวัดความต้านทานขององค์ประกอบทางเคมีเพื่อรอยขีดข่วนโครเมี่ยมอยู่ในห้าอันดับแรกที่สองเท่านั้นที่จะโบรอนเพชรและทังสเตน

Chrome เป็นที่นิยมสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งสูง ง่ายต่อการจัดการมากกว่าโลหะกลุ่มแพลตตินั่มนอกจากนี้ยังพบได้บ่อยดังนั้นโครเมียมจึงเป็นองค์ประกอบยอดนิยมที่ใช้ในโลหะผสมเช่นสแตนเลส

และหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกถูกใช้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร แน่นอนว่าคุณจะไม่ใช้โครเมียมบริสุทธิ์ภายใน แต่จะเป็นสารประกอบอาหารที่มีสารอื่น ๆ (เช่นโครเมียมพิโคลิเนต)

3. อิริเดียม

เช่นเดียวกับ "พี่ชาย" ของออสเมียมอิริเดียมเป็นโลหะกลุ่มแพลทินัมและในลักษณะที่คล้ายคลึงกับทองคำขาว มันยากมากและทนไฟ ในการละลายอิริเดียมคุณจะต้องก่อกองไฟที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 2,000 องศาเซลเซียส

อิริเดียมถือเป็นหนึ่งในโลหะที่มีน้ำหนักมากที่สุดในโลกและเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ทนต่อการกัดกร่อนมากที่สุด

2. Osmium

"น็อตแกร่ง" ในโลกของโลหะอยู่ในกลุ่มแพลตตินัมและมีความหนาแน่นสูง ในความเป็นจริงมันเป็นองค์ประกอบทางธรรมชาติที่หนาแน่นที่สุดในโลก (22.61 g / cm3) ด้วยเหตุผลเดียวกัน osmium ไม่ละลายถึง 3033 ° C

เมื่อมันถูกผสมกับโลหะกลุ่มแพลตตินั่มอื่น ๆ (เช่นอิริเดียมแพลทินัมและแพลเลเดียม) มันสามารถใช้ได้ในหลายพื้นที่ที่ต้องการความแข็งและความทนทาน ตัวอย่างเช่นการสร้างภาชนะบรรจุสำหรับเก็บกากนิวเคลียร์

1. ทังสเตน

โลหะที่ทนทานที่สุดที่มีอยู่ในธรรมชาติ องค์ประกอบทางเคมีที่หายากนี้ยังเป็นวัสดุทนไฟมากที่สุดของโลหะ (3422 ° C)

มันถูกค้นพบครั้งแรกในรูปแบบของกรด (ทังสเตน trioxide) ในปี 1781 โดย Karl Scheele นักเคมีชาวสวีเดน การวิจัยเพิ่มเติมทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนสองคนคือ Juan Joséและ Fausto d’Eljujar ค้นพบกรดจากแร่ทังสเตนซึ่งต่อมาพวกเขาก็แยกทังสเตนด้วยถ่าน

นอกเหนือจากการใช้งานอย่างกว้างขวางในหลอดไส้ความสามารถของทังสเตนในการทำงานในความร้อนสูงทำให้มันเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่น่าสนใจที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมอาวุธ ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองโลหะนี้มีบทบาทสำคัญในการเริ่มต้นความสัมพันธ์ทางเศรษฐกิจและการเมืองระหว่างประเทศในยุโรป

ทังสเตนยังใช้สำหรับการผลิตโลหะผสมแข็งและในอุตสาหกรรมการบิน - สำหรับการผลิตหัวฉีดจรวด

ตารางกำลังรับแรงดึงของโลหะ

โลหะผสมกับโลหะ

โลหะผสมเป็นส่วนผสมของโลหะและเหตุผลหลักสำหรับการสร้างของพวกเขาคือการได้รับวัสดุที่คงทนมากขึ้น โลหะผสมที่สำคัญที่สุดคือเหล็กซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างเหล็กกับคาร์บอน

ยิ่งความแข็งแรงของโลหะผสมสูงขึ้นเท่าใด และเหล็กธรรมดาที่นี่ไม่ใช่ "แชมป์" โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีแนวโน้มว่าเป็นโลหะผสมโลหะที่ใช้เหล็กวานาเดียม: หลาย บริษัท ผลิตตัวเลือกที่มีความต้านทานแรงดึงสูงถึง 5205 MPa

และวัสดุที่เข้ากันได้มากที่สุดและทนทานที่สุดในขณะนี้คือโลหะผสมของไทเทเนียมกับทองคำβ-Ti3Au