Дүниедегі ең берік металға келетін болсақ, көптеген адамдар қару-жарақ киген және Дамаск болаттан жасалған семсері бар айбынды жауынгерді елестететіні сөзсіз. Дегенмен, болат ең алыс күшті металләлемде, өйткені ол көміртегі және басқа қоспалармен темір қорытпасы арқылы алынады. Таза металдардың ең қаттысы саналады титан!
Бұл металдың атауының шығу тегі туралы екі түрлі нұсқа бар. Кейбіреулер күміс түсті зат осылай атала бастады дейді пері ханшайымы Титанияның құрметіне(герман мифологиясынан). Шынында да, ол өте берік металл болумен қатар, таңғажайып жеңіл. Басқалары металдың атын титандардың - Жер құдайы Гайаның күшті және күшті балаларының арқасында алды деп сенуге бейім. Қалай болғанда да, екі нұсқа да өте әдемі және поэтикалық көрінеді және өмір сүруге құқылы.
Титанды бірден екі ғалым: неміс М.Г.Клаптор және ағылшын В.Грегор ашты. Алты жыл айырмашылығы бар мұндай жаңалық 18 ғасырдың аяғында жасалды, содан кейін зат периодтық жүйеге бірден қосылды. Онда ол 22 сериялық нөмірді алды.
Рас, оның сынғыштығына байланысты металл ұзақ уақыт бойы пайдаланылмады. Тек 1925 жылы ғана химиктер бірқатар тәжірибелерден өтіп, адамзат тарихындағы нағыз серпіліс болған таза титанды ала алды. Металл төмен тығыздығымен, жоғары меншікті беріктігімен және коррозияға төзімділігімен, сондай-ақ жоғары температурада жоғары беріктігімен өте өндірілетін болып шықты.
Механикалық беріктігі бойынша титан және алюминийден алты есе күшті. Сондықтан тізім ықтимал қолданутитан шектеусіз. Медицинада остеопротездеу үшін, әскери өнеркәсіпте (суасты қайық корпусын, авиацияда және ядролық технологияда сауыт жасау үшін) қолданылады. Металл спортта да өзін дәлелдеді және зергерлік бизнес, өндіріс Ұялы телефондар.
Бейне:
Айтпақшы, жер бетіндегі таралуы бойынша әлемдегі ең берік металл оныншы орынды алады. Оның кен орындары Оңтүстік Африкада, Қытайда, Украинада, Жапонияда, Үндістанда орналасқан.
Химия саласындағы соңғы жаңалықтарға қарағанда, уақыт өте титан басқа өкілге суперметалл атағын беруге мәжбүр болады. Жақында ғалымдар металдан күшті зат ойлап тапты. Бұл «сұйық металл», немесе аудармада - «сұйық». Ғажайып субстанция өзін тот баспайтын және құю үшін мінсіз етіп көрсете алды. Жаңа металды толық пайдалануды үйрену үшін адамзат әлі де көп жұмыс істеуі керек болса да, болашақ соған тиесілі болуы мүмкін.
- Өте жоғары қаттылық.
- Жоғары температураға дейін қыздырғанда да коррозияға, тотығуға төзімді.
- Концентрлі қышқылдарға және басқа агрессивті қосылыстарға төзімді.
- 10 -11% - олардың планетаның қатты қабығындағы мөлшері.
- Жылына өндірілетін таза металдың жалпы мөлшері: иридий үшін 4 тонна, осмий үшін 1 тонна.
- Осмий бағасы шамамен алтын бағасына тең.
Қаттылық туралы жалпы пікір алмас немесе дамаск болат / дамаск болаты. Егер бірінші минерал жер бетінде бар, табиғат жаратқан барлық қарапайым заттардан асып түссе, сирек болаттан жасалған жүздердің таңғажайып қасиеттері темір ұсталарының, қару ұсталарының, басқа металдардан жасалған қоспалардың шеберлігіне байланысты. Көптеген техникалық қорытпалар, мысалы, машина жасау өнеркәсібінде өте қатты кескіштерді өндіру, бірегей қасиеттері бар берік, сенімді құралды жасау үшін, дәстүрлі түрде болат деп аталатын темірдің көміртегімен әдеттегі симбиозында осы қоспалармен байланысты. қысқаша – хром, титан, ванадий, молибден, никель. Оқырмандар қайсысы көбірек екенін сұрағанда қатты металләлемде, содан кейін сайттардың беттеріне жауап ретінде олар қарама-қайшы ақпараттардың ағынымен бомбаланады. Бұл рөлде, әр түрлі мақалалардың авторларының пікірінше, вольфрам немесе хром немесе осмий бар иридий немесе тантал бар титан пайда болады.
Джунглиден өту үшін әрқашан дұрыс түсіндірілмейтін, нақты фактілер болса да, негізгі дереккөзге - ұлы орыс химигі және физигі Д.И. адамзатқа қалдырған құрамда да, басқа ғарыштық объектілерде де қамтылған элементтер жүйесіне жүгінген жөн. Менделеев. Ол энциклопедиялық білімге ие болды, оның атымен аталған, өзі ашқан іргелі периодтық заңға негізделген әйгілі кестеден басқа, заттардың құрылымы, құрамы, өзара әрекеттесуі туралы білімде көптеген ғылыми жаңалықтар жасады.
Күнге жақын планеталар – Меркурий, Венера, Марс біздің планетамызбен бірге бір – құрлық тобына жіктеледі. Бұған астрономдар, физиктер, математиктер ғана емес, геологтар мен химиктер арасында да себептер бар. Соңғысы үшін мұндай тұжырымдардың себебі, басқалармен қатар, олардың барлығы негізінен силикаттардан тұрады, яғни. кремний элементінің әртүрлі туындылары, сондай-ақ Дмитрий Ивановичтің кестесінен көптеген металл қосылыстары.
Атап айтқанда, біздің планетаның көп бөлігі (99% дейін) он элементтен тұрады:
Бірақ адам өмір сүруі мен дамуы үшін қажетті темір мен оның негізіндегі қорытпалардан басқа әрқашан бағалы, жиі құрметпен асыл деп аталатын металдарға - алтын мен күміске, кейінірек - платинаға көбірек тартылды.
Онымен химиктер қабылдаған ғылыми классификацияға сәйкес платина тобына рутений, родий, палладий және иридий қосылған осмий кіреді. Олардың барлығы да асыл металдарға жатады. Атомдық массасы бойынша олар әлі де шартты түрде екі топшаға бөлінеді:
Соңғы екеуі бұл жерде кім ең қиын деген тақырыптағы псевдо-ғылыми зерттеуіміз үшін ерекше қызығушылық тудырады. Бұл басқа элементтермен салыстырғанда үлкен атомдық масса: 190,23 - осмий үшін, 192,22 - иридий үшін физика заңдары бойынша үлкен мәнді білдіреді. меншікті ауырлық, және, демек, бұл металдардың қаттылығы.
Тығыз, ауыр алтын мен қорғасын жұмсақ, иілгіш, өңдеуге оңай заттар болса, 19 ғасырдың басында ашылған осмий мен иридий сынғыш болып шықты. Бұл шараның осында екенін есте ұстаған жөн физикалық қасиет– гауһар, ол кез келген басқа табиғи немесе жасанды шыққан қатты материалға оңай жазылады, сондай-ақ өте нәзік, яғни. оны бұзу өте оңай. Бір қарағанда, бұл мүмкін емес сияқты.
Сонымен қатар, осмий мен палладийдің көптеген қызықты қасиеттері бар:
Сондықтан платинамен қатар, оның ішінде онымен қосылыстар түрінде де көптеген химиялық процестердің катализаторларын, жоғары дәлдікті аспаптарды, жабдықтарды, медициналық, ғылыми, әскери, құралдарды, ғарыштық салаларадамзаттың іс-әрекеті.
Бұл осмий және иридий және ғалымдар зерттеулерден кейін бұл қасиет оларға табиғаттан шамамен бірдей берілген деп есептейді, әлемдегі ең қатты металдар.
Және бәрі жақсы болар еді, бірақ көп емес. Өйткені, олардың жер қыртысында болуы да, сәйкесінше, осы пайдалы қазбалардың әлемдік өндірісі де шамалы:
Бұл сирек кездесетін, қымбат металдар өздерінің қаттылығына қарамастан, тіпті шектеулі мөлшерде өндіріске шикізат ретінде пайдалануға болмайтыны анық; қорытпалардағы қоспалардан басқа, бірегей қасиеттер беру үшін басқа металдармен қосылыстар.
Олар үшін кім?
Бірақ егер ол иридийді осмиймен алмастырушыны таппаса, адам өзі болмас еді. Оларды пайдалану практикалық емес, тым қымбат болғандықтан, олардың қолданылуын тапқан басқа металдарға назар аударылмады. әртүрлі жағдайлар, жаңа қорытпаларды, композиттік материалдарды жасау, азаматтық және әскери мақсаттағы жабдықтарды, машиналар мен механизмдерді өндіруге арналған салалар:
Дүние жүзіндегі ең қатты металл, дәлірек айтсақ, екі металл – иридий мен осмий өзінің бірегей қасиеттерін зертханалық жағдайда ғана көрсеткенімен, сонымен қатар пайыздық қатынаста болмайтын қорытпалардағы қоспалар ретінде, басқа қосылыстар жаңа материалдарды жасау үшін қажет. Өйткені адам табиғатқа осы сый үшін алғыс айтуы керек. Сонымен қатар, дарынды ғалымдар мен тамаша өнертапқыштардың ізденімпаз ойлары гауһар тасқа қарағанда қатты болып шыққан фуллерендер синтезінде болғандай, бірегей қасиеттері бар жаңа заттарды ойлап табатынына күмән жоқ. қазірдің өзінде таңқаларлық.
Бізді қоршаған әлем әлі де көптеген құпияларға толы, бірақ ғалымдарға ұзақ уақыт бойы белгілі құбылыстар мен заттар таң қалдыруды және қуантуды тоқтатпайды. Біз жарқын түстерге таңданамыз, дәмдерден ләззат аламыз және өмірімізді жайлы, қауіпсіз және рахат ететін заттардың барлық түрлерінің қасиеттерін пайдаланамыз. Ең сенімді және берік материалдарды іздеуде адам көптеген қызықты жаңалықтар ашты, ал сіздің алдыңызда осындай бірегей қосылыстардың бар болғаны 25 таңдауы бар!
25. Гауһар тастар
Егер бәрі болмаса, барлығы дерлік мұны анық біледі. Гауһар тастар ең құрметті асыл тастардың бірі ғана емес, сонымен қатар жердегі ең қатты минералдардың бірі болып табылады. Mohs шкаласы бойынша (қаттылық шкаласы, баға минералдың тырнауға реакциясы арқылы беріледі) гауһар 10-шы жолда көрсетілген. Шкалада 10 позиция бар, ал 10-шы соңғы және ең қиын дәреже. Гауһар тастардың қаттылығы сонша, оларды тек басқа гауһар тастармен сызып тастауға болады.
24. Caaerostris darwini өрмекші түрінің торлары
Фото: pixabay
Бұған сену қиын, бірақ Caerostris darwini (немесе Дарвиннің өрмекшісі) өрмекшінің желісі болаттан күшті және Кевлардан қаттырақ. Бұл желі әлемдегі ең қиын биологиялық материал ретінде танылды, бірақ қазір оның әлеуетті бәсекелесі бар, бірақ деректер әлі расталған жоқ. Өрмекші талшығы үзілу, соққыға төзімділік, созылу күші және Янг модулі (материалдың созуға, серпімді деформация кезінде қысуға қарсы тұру қасиеті) сияқты сипаттамаларға сыналған және барлық осы көрсеткіштерде тор өзін керемет түрде көрсетті. Сонымен қатар, Дарвин өрмекшісінің торы керемет жеңіл. Мысалы, планетамызды Caaerostris darwini талшығымен орап алсақ, мұндай ұзын жіптің салмағы небәрі 500 грамм болады. Мұндай ұзын желілер жоқ, бірақ теориялық есептеулер таңқаларлық!
23. Аэрографит
Фото: BrokenSphere
Бұл синтетикалық көбік әлемдегі ең жеңіл талшықты материалдардың бірі болып табылады және диаметрі бірнеше микрон болатын көміртекті түтіктер желісі болып табылады. Аэрографит полистиролдан 75 есе жеңіл, бірақ сонымен бірге әлдеқайда берік және иілгіш. Оны өте серпімді құрылымына зиян келтірместен бастапқы өлшемінен 30 есеге дейін қысуға болады. Осы қасиетінің арқасында көбік аэрографит өз салмағынан 40 000 есе ауыр жүктемелерге төтеп бере алады.
22. Палладий металл шынысы
Фото: pixabay
Калифорния технологиялық институты мен Беркли зертханасының (Калифорния технологиялық институты, Беркли зертханасы) ғалымдар тобы әзірледі. жаңа түріберіктік пен икемділіктің тамаша үйлесімін біріктіретін металл шыны. Жаңа материалдың бірегейлігінің себебі оның химиялық құрылымы жоғары төзімділік шегін сақтай отырып, қолданыстағы шыны тәрізді материалдардың сынғыштығын сәтті бүркемелеуінде жатыр, бұл сайып келгенде, осы синтетикалық құрылымның шаршау беріктігін айтарлықтай арттырады.
21. Вольфрам карбиді
Фото: pixabay
Вольфрам карбиді - тозуға төзімділігі жоғары керемет қатты материал. AT белгілі бір шарттарбұл байланыс өте нәзік болып саналады, бірақ астында ауыр жүкол сырғанау жолақтары түрінде көрінетін бірегей пластикалық қасиеттерді көрсетеді. Барлық осы қасиеттердің арқасында вольфрам карбиді броньды тесу ұштарын және әртүрлі жабдықтарды, соның ішінде кескіштердің барлық түрлерін, абразивті дискілерді, бұрғыларды, кескіштерді, бұрғылау қашауларын және басқа кескіш құралдарды өндіруде қолданылады.
20. Кремний карбиді
Фото: Тииа Монто
Кремний карбиді - жауынгерлік танк жасау үшін қолданылатын негізгі материалдардың бірі. Бұл қосылыс өзінің төмен құнымен, керемет отқа төзімділігімен және жоғары қаттылығымен танымал, сондықтан көбінесе оқтарды бұруға, басқа қатты материалдарды кесуге немесе ұнтақтауға тиіс жабдықты немесе берілістерді өндіруде қолданылады. Кремний карбиді тамаша абразивтерді, жартылай өткізгіштерді және тіпті кірістіруді жасайды зергерлік бұйымдаргауһар тастарға еліктеу.
19. Бор нитриді куб
Фото: wikimedia Commons
Текше бор нитриді - қаттылығы жағынан алмазға ұқсас өте қатты материал, сонымен қатар бірқатар ерекше артықшылықтарға ие - жоғары температура тұрақтылығы және химиялық төзімділік. Текше бор нитриді темір мен никельде жоғары температураның әсерінен де ерімейді, ал алмаз бірдей жағдайда химиялық реакцияларға тез түседі. Шындығында, бұл өнеркәсіптік тегістеу құралдарында пайдалану үшін тиімді.
18. Ультра жоғары молекулалық полиэтилен (UHMWPE), Dyneema талшық бренді
Фото: Justsail
Жоғары модульді полиэтилен өте жоғары тозуға төзімділікке, төмен үйкеліс коэффициентіне және жоғары сыну беріктігіне (төмен температура сенімділігі) ие. Бүгінде ол әлемдегі ең күшті талшықты зат болып саналады. Бұл полиэтиленнің ең таңғаларлық жері - ол судан жеңіл және оқтарды бір уақытта тоқтата алады! Dyneema талшықтарынан жасалған кабельдер мен арқандар суға батпайды, майлауды қажет етпейді және ылғалды болған кезде қасиеттерін өзгертпейді, бұл кеме жасау үшін өте маңызды.
17. Титан қорытпалары
Фото: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)
Титан қорытпалары керемет икемді және созылған кезде керемет күш көрсетеді. Сонымен қатар, олар жоғары ыстыққа және коррозияға төзімділікке ие, бұл оларды ұшақтар, зымыран өнеркәсібі, кеме жасау, химия, тамақ және көлік техникасы сияқты салаларда өте пайдалы етеді.
16. Сұйық металл қорытпасы
Фото: pixabay
2003 жылы Калифорния технологиялық институтында әзірленген бұл материал өзінің беріктігі мен беріктігімен танымал. Қосылыстың атауы сынғыш және сұйық нәрсемен байланысты, бірақ бөлме температурасында ол әдеттен тыс қатты, тозуға төзімді, коррозиядан қорықпайды және термопластика сияқты қыздырылған кезде өзгереді. Қолданудың негізгі бағыттары әзірге сағаттар, гольф клубтары және ұялы телефондарға арналған қақпақтар (Vertu, iPhone) өндіру болып табылады.
15. Наноцеллюлоза
Фото: pixabay
Наноцеллюлоза ағаш талшықтарынан оқшауланған және ол болаттан да берік ағаш материалының жаңа түрі болып табылады! Сонымен қатар, наноцеллюлоза да арзанырақ. Инновация бар үлкен әлеуетжәне болашақта шыны және көміртекті талшықтармен шындап бәсекелесе алады. Әзірлеушілер бұл материал жақын арада армиялық қару-жарақ, өте икемді экрандар, сүзгілер, икемді батареялар, сіңіргіш аэрогельдер мен биоотын өндірісінде үлкен сұранысқа ие болады деп есептейді.
14. «Теңіз табақшасы» типті ұлулардың тістері
Фото: pixabay
Бұған дейін біз сізге бір кездері планетадағы ең берік биологиялық материал ретінде танылған Дарвин өрмекшісінің торы туралы айтқан болатынбыз. Дегенмен, жақында жүргізілген зерттеу лимпеттің ғылымға белгілі ең төзімді биологиялық зат екенін көрсетті. Иә, бұл тістер Caaerostris darwini торынан күштірек. Және бұл таңқаларлық емес, өйткені кішкентай теңіз жануарларыолар қатты тау жыныстарының бетінде өсетін балдырлармен қоректенеді, ал қоректі тау жыныстарынан бөлу үшін бұл жануарлар көп жұмыс істеуге мәжбүр болады. Ғалымдар келешекте біз машина жасау өнеркәсібінде теңіз лимпеттерінің тістерінің талшықты құрылымын қолданып, көліктерді, қайықтарды, тіпті ұшаққарапайым ұлулардың мысалынан шабыттанған күш-қуаттың артуы.
13. Маражды болат
Фото: pixabay
Маражды болат - бұл тамаша икемділігі мен қаттылығы бар жоғары беріктігі және жоғары легирленген қорытпа. Материал зымыран ғылымында кеңінен қолданылады және құралдардың барлық түрлерін жасау үшін қолданылады.
12. Осмий
Фото: Periodictableru / www.periodictable.ru
Осмий - керемет тығыз элемент және оның қаттылығы мен жоғары балқу температурасына байланысты оны өңдеу қиын. Сондықтан осмий төзімділік пен беріктік ең жоғары бағаланатын жерде қолданылады. Осмий қорытпалары электрлік контактілерде, ракеталық техникада, әскери снарядтарда, хирургиялық имплантанттарда және басқа да көптеген қолданбаларда кездеседі.
11. Кевлар
Фото: wikimedia Commons
Кевлар - бұл автомобиль шиналарында, тежегіш жастықшаларында, кабельдерде, протезде, броньда, қорғаныс киімдерінде, кеме жасауда және дрон бөлшектерінде кездесетін жоғары берік талшық. ұшақ. Материал беріктіктің дерлік синониміне айналды және керемет жоғары беріктігі мен икемділігі бар пластиктің түрі болып табылады. Кевлардың созылу беріктігі болат сымнан 8 есе жоғары және ол 450℃ температурада балқи бастайды.
10. Тығыздығы жоғары ультра жоғары молекулалық полиэтилен, талшықтар маркасы «Spectra» (Spectra)
Фото: Томас Кастелазо, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons
UHMWPE - бұл өте берік пластик. Spectra, UHMWPE бренді, өз кезегінде, бұл көрсеткіште болаттан 10 есе жоғары тозуға төзімділігі жоғары жеңіл талшық. Кевлар сияқты, спектр дене броньдары мен қорғаныс дулығаларын өндіруде қолданылады. UHMWPE-мен қатар, Dainimo спектрі кеме жасау және көлік салаларында танымал.
9. Графен
Фото: pixabay
Графен көміртектің аллотропты модификациясы болып табылады және оның қалыңдығы бір атомның кристалдық торы соншалықты күшті, ол болаттан 200 есе қатты. Графен жабысқақ пленкаға ұқсайды, бірақ оны бұзу іс жүзінде мүмкін емес. Графен парағын тесіп өту үшін оған қарындашты салу керек, оның үстіне жүкті бүкіл мектеп автобусының салмағымен теңестіру керек. Іске сәт!
8. Көміртекті нанотүтік қағазы
Фото: pixabay
Нанотехнологияның арқасында ғалымдар адам шашынан 50 000 есе жұқа қағаз жасауға қол жеткізді. Көміртекті нанотүтіктердің парақтары болаттан 10 есе жеңіл, бірақ ең таңғаларлығы, олар 500 есе күшті! Макроскопиялық нанотүтік тақталары суперконденсаторлы электродтарды өндіру үшін ең перспективалы болып табылады.
7. Металл микротор
Фото: pixabay
Міне, әлемдегі ең жеңіл металл! Металл микроторы – көбіктен 100 есе жеңіл синтетикалық кеуекті материал. Бірақ оған рұқсат етіңіз сыртқы түріАлданбаңыз, бұл микро-торлар да керемет күшті, бұл оларды инженерлік қолданбалардың барлық түрлерінде пайдалану үшін үлкен әлеует етеді. Оларды тамаша амортизаторлар мен жылу изоляторларын жасауға болады, ал бұл металдың ғажайып қабілеті кішірейіп, бастапқы күйіне оралуы оны энергияны сақтау үшін пайдалануға мүмкіндік береді. Металл микроторлары американдық Boeing компаниясының ұшақтарының әртүрлі бөлшектерін өндіруде де белсенді қолданылады.
6. Көміртекті нанотүтіктер
Фото: пайдаланушы Mstroeck / en.wikipedia
Жоғарыда біз ультра күшті макроскопиялық көміртекті нанотүтік тақталары туралы айттық. Бірақ бұл қандай материал? Шын мәнінде, бұл түтікке оралған графен ұшақтары (9-шы нүкте). Нәтиже - кең ауқымды қолданбаларға арналған керемет жеңіл, серпімді және берік материал.
5. Аэрограф
Фото: wikimedia Commons
Графен аэрогель ретінде де белгілі, бұл материал өте жеңіл және бір уақытта күшті. Гельдің жаңа түрі сұйық фазаны толығымен газ тәріздіге ауыстырды және ол сенсациялық қаттылықпен, ыстыққа төзімділікпен, төмен тығыздықпен және төмен жылу өткізгіштікпен ерекшеленеді. Керемет, графен аэрогель ауадан 7 есе жеңіл! Бірегей қосылыс 90% қысылғаннан кейін де бастапқы пішінін қалпына келтіре алады және аэрографты сіңіру үшін қолданылатын майдың салмағынан 900 есеге дейін сіңіре алады. Мүмкін, болашақта бұл материалдар класы осындайлармен күресуге көмектеседі экологиялық апаттармұнай төгілуі сияқты.
4. Аты жоқ материал, Массачусетс технологиялық институтының (MIT) дамуы.
Фото: pixabay
Сіз мұны оқып жатқанда, MIT ғалымдарының тобы графеннің қасиеттерін жақсартумен айналысады. Зерттеушілер бұл материалдың екі өлшемді құрылымын үш өлшемдіге айналдыра алғандарын айтты. Жаңа графен заты әлі өз атауын алған жоқ, бірақ оның тығыздығы болаттан 20 есе аз, ал беріктігі болаттан 10 есе жоғары екені белгілі.
3. Карбин
Фото: Smokefoot
Бұл көміртегі атомдарының сызықтық тізбегі болса да, карбин графеннен 2 есе созылу күші бар және алмазға қарағанда 3 есе қатты!
2. Бор нитриді вурцит модификациясы
Фото: pixabay
Жаңадан табылған бұл табиғи зат жанартау атқылауы кезінде пайда болады және гауһарға қарағанда 18% қаттырақ. Дегенмен, ол басқа бірқатар параметрлері бойынша гауһар тастардан асып түседі. Вурцит бор нитриді – алмаздан да қатты жер бетінде табылған екі табиғи заттың бірі. Мәселе мынада, табиғатта мұндай нитридтер өте аз, сондықтан оларды зерттеу немесе тәжірибеде қолдану оңай емес.
1. Лонсдейт
Фото: pixabay
Алтыбұрышты алмаз ретінде де белгілі, лонсдалейт көміртегі атомдарынан тұрады, бірақ бұл модификацияда атомдар сәл басқаша орналасады. Вурцит бор нитриді сияқты, лонсдалейт - алмазға қарағанда қатты табиғи зат. Оның үстіне бұл таңғажайып минерал гауһарға қарағанда 58% қаттырақ! Вурцит бор нитриді сияқты бұл қосылыс өте сирек кездеседі. Кейде лонсдалейт графитті қамтитын метеориттердің Жермен соқтығысуы кезінде пайда болады.
Металды адамдар ерте заманнан қолданып келеді. Табиғаттағы ең қолжетімді және жұмысқа жарамды металл – мыс. Тұрмыстық ыдыс түріндегі мыс бұйымдарын археологтар көне қоныстарды қазу кезінде тауып алады. Техникалық прогресс өскен сайын адам әртүрлі металдардан құйма жасауды үйренді, бұл оған тұрмыстық заттар мен қару-жарақ жасауда пайдалы болды. Осылайша әлемдегі ең берік металл пайда болды.
Титан
Бұл ерекше әдемі күміс-ақ металды 18 ғасырдың аяғында екі ғалым - ағылшын В.Грегори мен неміс М.Клапрот бір мезгілде дерлік ашты. Бір нұсқаға сәйкес, титан өз атауын ежелгі грек мифтерінің кейіпкерлерінің, құдіретті титандардың құрметіне алды, екіншісінде - герман мифологиясындағы пері ханшайымы Титаниядан - жеңілдігі үшін. Алайда, ол кезде олар оны пайдалануды таба алмады.
Содан кейін 1925 жылы Голландия физиктері таза титанды бөліп алып, оның көптеген артықшылықтарын анықтады. Бұл өндірістің жоғары көрсеткіштері, меншікті беріктік пен коррозияға төзімділік, жоғары температурада өте жоғары беріктік. Ол сондай-ақ коррозияға қарсы жоғары төзімділікке ие. Бұл фантастикалық фигуралар инженерлер мен дизайнерлерді бірден қызықтырды.
1940 жылы ғалым Крол магний-термиялық әдіс арқылы таза титан алды, содан бері бұл әдіс негізгі болып табылады. Жердегі ең берік металл әлемнің көптеген жерлерінде өндіріледі - Ресейде, Украинада, Қытайда, Оңтүстік Африкада және т.б.
Титан механикалық параметрлері бойынша темірден екі есе, алюминийден алты есе берік. Титан қорытпалары болып табылады осы сәтәлемдегі ең берік, сондықтан әскери (сүңгуір қайықтар, зымырандар дизайны), кеме жасау және авиация өнеркәсібінде (дыбыстан жылдам ұшақтарда) қолдануды тапты.
Бұл метал да керемет икемді, сондықтан одан кез келген пішінді жасауға болады - парақтар, құбырлар, сым, таспа. Титан медициналық протездерді жасау үшін кеңінен қолданылады (сонымен бірге ол адам ағзасының тіндерімен биологиялық тұрғыдан өте жақсы үйлесімді), зергерлік бұйымдар, спорттық жабдықтар және т.б.
Ол коррозияға қарсы қасиеттеріне байланысты химиялық өндірісте де қолданылады, бұл металл агрессивті ортада коррозияға ұшырамайды. Сонымен, сынақ мақсатында теңіз суына титан пластинасы қойылды және 10 жылда ол тіпті тот баспады!
Жоғары электр кедергісі мен магниттелмейтін қасиеттеріне байланысты ол радиоэлектроникада, мысалы, ұялы телефондардың құрылымдық бөліктерінде кеңінен қолданылады. Стоматология саласында титанды пайдалану өте перспективалы, оның адам сүйек тінімен біріктіру қабілеті әсіресе маңызды, бұл протездеу кезінде күш пен беріктік береді. Ол медициналық аспаптар жасауда кеңінен қолданылады.
Уран
Уранның табиғи тотықтырғыш қасиеті ерте заманнан (б.з.б. 1 ғ.) қыш ыдыстарда сары глазурь жасауда қолданылған. Әлемдік тәжірибеде ең белгілі берік металдардың бірі, радиоактивтілігі әлсіз және оны өндіруде қолданылады. ядролық отын. 20 ғасыр тіпті «Уран ғасыры» деп аталды. Бұл металдың парамагниттік қасиеттері бар.
Уран темірден 2,5 есе ауыр, көптеген химиялық қосылыстар түзеді, оның қалайы, қорғасын, алюминий, сынап, темір сияқты элементтері бар қорытпалары өндірісте қолданылады.
Вольфрам
Бұл әлемдегі ең берік металл ғана емес, сонымен қатар өте сирек кездесетін, тіпті еш жерде өндірілмеген, бірақ 1781 жылы Швецияда химиялық жолмен алынған. Әлемдегі температураға ең төзімді металл. Оның жоғары отқа төзімділігіне байланысты ол соғуға жақсы бейімделеді, ал ол жұқа жіпке тартылады.
Оның ең танымал қолданылуы - электр шамдарындағы вольфрам жіпі ретінде. Ол арнайы құралдарды (кескіш, кескіш, хирургиялық) өндіру үшін және зергерлік бұйымдар өндірісінде кеңінен қолданылады. Радиоактивті сәулелерді өткізбейтін қасиетіне байланысты ол ядролық қалдықтарды сақтауға арналған контейнерлер жасау үшін қолданылады. Ресейдегі вольфрам кен орындары Алтайда, Чукоткада және Солтүстік Кавказда орналасқан.
Рений
Ол 1925 жылы табылған Германияда (Рейн өзені) өз атауын алды, металдың өзі ақ түсті. Ол таза күйінде де (Курил аралдары), молибден мен мыс шикізатын алуда да, бірақ өте аз мөлшерде өндіріледі.
Жердегі ең берік металл өте қатты және тығыз, ол тамаша балқиды. Беріктілігі жоғары және температураның өзгеруіне байланысты емес, кемшілігі - жоғары құны, адам үшін улы. Электроника және авиация өнеркәсібінде қолданылады.
Осмий
Ең ауыр элемент, мысалы, бір килограмм осмий қолға оңай түсетін допқа ұқсайды. Ол алтыннан бірнеше есе жоғары бағамен платина металдар тобына жатады. Ағылшын ғалымы С.Теннант 1803 жылы жүргізген химиялық реакция кезіндегі жағымсыз иіске байланысты атау алды.
Сыртқы жағынан, ол өте әдемі көрінеді: көк және көк реңктері бар жылтыр күміс кристалдар. Ол әдетте өнеркәсіпте басқа металдарға қоспа ретінде қолданылады (беріктілігі жоғары металл-керамикалық кескіштер, медициналық пышақтардың жүздері). Оның магниттік емес және берік қасиеттері жоғары дәлдіктегі аспаптарды жасауда қолданылады.
Бериллий
Оны 19 ғасырдың аяғында химик Пол Лебо алған. Алғашында бұл металды кәмпит дәміне байланысты «тәтті» деп атаған. Содан кейін оның басқа да тартымды және өзіндік қасиеттері бар екені белгілі болды, мысалы, сирек ерекшеліктермен (галоген) басқа элементтермен ешқандай химиялық реакцияларға түскісі келмейді.
Дүние жүзіндегі ең берік металл бір мезгілде қатты, сынғыш және жеңіл, сонымен қатар өте улы. Оның ерекше беріктігі (мысалы, диаметрі 1 мм сым адамның салмағына төтеп бере алады) лазерлік және ғарыштық техникада, ядролық энергетикада қолданылады.
Жаңа ашылымдар
Біз өте күшті металдар туралы айта аламыз, бірақ техникалық прогресс алға жылжуда. Жақында Калифорния ғалымдары титаннан күштілігі жағынан жоғары «сұйық металдың» («сұйық» сөзінен шыққан) пайда болғанын әлемге жариялады. Сонымен қатар, ол өте жеңіл, икемді және жоғары берік болып шықты. Сондықтан ғалымдар жаңа металды қолданудың жолдарын жасап, дамытуы керек және болашақта, мүмкін, тағы да көптеген жаңалықтар ашуы керек.
металл шыны
Калифорния технологиялық институтының мамандары оның қасиеттері бойынша бірегей материал алды - бұл ең көп төзімді қорытпабүгін - «металл шыны». Жаңа қорытпаның бірегейлігі - металл шыны металдан жасалған, бірақ шынының ішкі құрылымы бар. Бүгінгі күні ғалымдар қорытпаға мұндай ерекше қасиеттерді не беретінін және оларды арзанырақ материалдардан қорытпаларға қалай енгізуге болатынын анықтауда.
Әйнектің аморфты құрылымы, металдың кристалдық құрылымынан айырмашылығы, сызаттардың таралуынан қорғалмаған, бұл шынының сынғыштығын түсіндіреді. Металл көзілдіріктердің де кемшілігі бар, олар да оңай бұзылып, жарықтарға айналатын кесу жолақтарын құрайды.
Қорытпа қасиеттері
Калифорния институтының мамандары көптеген кесу жолақтарының пайда болуы сызаттардың дамуына жоғары қарсылық беретінін байқады, соның арқасында қарама-қарсы әсерге қол жеткізіледі: материал бұзылмай иіледі. Дәл осы материал, оның энергиясы ығысу жолақтары оларды жарықтарға айналдыруға қажетті энергиядан әлдеқайда аз, олар жасаған. «Бес элементті араластыру арқылы біз материалдың салқындаған кезде қандай құрылымды алу керектігін «білмейтінін» және аморфтысын таңдайтынын қамтамасыз еттік», - деп түсіндірді зерттеуге қатысушы Р.Ритчи.
металл шыны
Ең берік қорытпа – металл шыны – асыл палладийден, кремнийден, фосфордан, аздаған күміс қосылған германийден тұрады (формула: Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2).
Жаңа қорытпа сынақтарда бір-бірін жоққа шығаратын қасиеттердің қосындысы ретінде өзін көрсетті - бұрын ешбір материалда болмаған деңгейде беріктік пен төзімділік. Нәтижесінде жаңа металл әйнек шынының қаттылығын металдардың жарыққа төзімділігімен біріктіреді. Сонымен қатар, қаттылық пен беріктік деңгейі қол жетімді.
Материалды пайдалану
Құрылымдық металл үшін зерттеу жүктемеге төзімділік шегін айтарлықтай артқа тастады. Бірақ, ғалымдардың пікірінше, оның негізгі құрамдас бөлігі - палладийдің сирек және жоғары құнына байланысты ең берік қорытпа кеңінен қолданылмауы мүмкін. Дегенмен, әзірлеушілер бұл материалды медициналық имплантаттарда (мысалы, интрамаксилярлық протездер үшін), сондай-ақ автомобиль немесе аэроғарыш өнеркәсібіндегі бөлшектерде пайдалану мүмкіндігі туралы хабарлады.