Կոշտ խառնուրդ. Ապրանքանիշեր, բնութագրեր, կիրառություն: Կարբիդային գործիքներ. Ամենաամուր մետաղը. ո՞րն է այն աշխարհի ամենադժվար համաձուլվածքը

Մետաղների օգտագործումը առօրյա կյանքում սկսվել է մարդկության զարգացման արշալույսին, և առաջին մետաղը պղինձն էր, քանի որ այն առկա է բնության մեջ և կարող է հեշտությամբ մշակվել: Առանց պատճառի չէ, որ հնագետները պեղումների ժամանակ հայտնաբերում են այս մետաղից պատրաստված տարբեր ապրանքներ և կենցաղային պարագաներ։ Էվոլյուցիայի ընթացքում մարդիկ աստիճանաբար սովորեցին միավորել տարբեր մետաղներ՝ ձեռք բերելով ավելի դիմացկուն համաձուլվածքներ, որոնք հարմար են գործիքներ, իսկ ավելի ուշ՝ զենքեր պատրաստելու համար։ Մեր օրերում շարունակվում են փորձերը, որոնց շնորհիվ հնարավոր է լինում բացահայտել աշխարհի ամենաուժեղ մետաղները։

  • բարձր կոնկրետ ուժ;
  • դիմադրություն բարձր ջերմաստիճանի;
  • ցածր խտություն;
  • կոռոզիոն դիմադրություն;
  • մեխանիկական և քիմիական դիմադրություն:

Տիտանը օգտագործվում է ռազմական արդյունաբերության, ավիացիոն բժշկության, նավաշինության և արտադրության այլ ոլորտներում։

Ամենահայտնի տարրը, որը համարվում է աշխարհի ամենաուժեղ մետաղներից մեկը և նորմալ պայմաններում թույլ ռադիոակտիվ մետաղ է: Բնության մեջ հանդիպում է ինչպես ազատ վիճակում, այնպես էլ թթվային նստվածքային ապարներում։ Այն բավականին ծանր է, լայնորեն տարածված է ամենուր և ունի պարամագնիսական հատկություններ, ճկունություն, ճկունություն և հարաբերական ճկունություն։ Ուրանը օգտագործվում է արտադրության բազմաթիվ ոլորտներում։

Հայտնի է որպես գոյություն ունեցող ամենահրակայուն մետաղը, այն աշխարհի ամենաամուր մետաղներից մեկն է: Այն արծաթափայլ մոխրագույն գույնի ամուր անցումային տարր է։ Այն ունի բարձր ամրություն, գերազանց հրակայունություն և դիմադրություն քիմիական ազդեցություններին: Իր հատկությունների շնորհիվ այն կարելի է կեղծել և քաշել բարակ թելի մեջ։ Հայտնի է որպես վոլֆրամի թելիկ:

Այս խմբի ներկայացուցիչների թվում այն ​​համարվում է բարձր խտության անցումային մետաղ՝ արծաթափայլ սպիտակ գույնով։ Բնության մեջ հանդիպում է մաքուր ձևով, բայց հանդիպում է մոլիբդենի և պղնձի հումքի մեջ։ Այն բնութագրվում է բարձր կարծրությամբ և խտությամբ, ունի գերազանց հրակայունություն։ Այն ավելացրել է ուժը, որը չի կորչում ջերմաստիճանի կրկնվող փոփոխությունների պատճառով։ Ռենիումը թանկարժեք մետաղ է և ունի բարձր ինքնարժեք: Օգտագործվում է ժամանակակից տեխնոլոգիաների և էլեկտրոնիկայի մեջ:

Մի փոքր կապտավուն երանգով փայլուն արծաթասպիտակ մետաղ է, այն պատկանում է պլատինե խմբին և համարվում է աշխարհի ամենաամուր մետաղներից մեկը։ Իրիդիումի նման, այն ունի բարձր ատոմային խտություն, բարձր ուժ և կարծրություն: Քանի որ օսմիումը պլատինե մետաղ է, այն ունի իրիդիումի նման հատկություններ՝ հրակայունություն, կարծրություն, փխրունություն, դիմադրություն մեխանիկական սթրեսին, ինչպես նաև ագրեսիվ միջավայրերի ազդեցությանը: Այն լայնորեն կիրառվում է վիրաբուժության, էլեկտրոնային մանրադիտակի, քիմիական արդյունաբերության, հրթիռաշինության և էլեկտրոնային սարքավորումների մեջ։

Պատկանում է մետաղների խմբին և բաց մոխրագույն տարր է՝ հարաբերական կարծրությամբ և բարձր թունավորությամբ։ Իր եզակի հատկությունների շնորհիվ բերիլիումն օգտագործվում է արտադրական տարբեր ոլորտներում.

  • միջուկային էներգիա;
  • օդատիեզերական ճարտարագիտություն;
  • մետալուրգիա;
  • լազերային տեխնոլոգիա;
  • միջուկային էներգիա.

Իր բարձր կարծրության շնորհիվ բերիլիումն օգտագործվում է համաձուլվածքների և հրակայուն նյութերի արտադրության մեջ։

Աշխարհի տասը ամենաուժեղ մետաղների ցանկում հաջորդը քրոմն է՝ կապտասպիտակավուն կոշտ, բարձր ամրության մետաղ, որը դիմացկուն է ալկալիների և թթուների նկատմամբ: Այն հանդիպում է բնության մեջ իր մաքուր տեսքով և լայնորեն կիրառվում է գիտության, տեխնիկայի և արտադրության տարբեր ճյուղերում։ Քրոմն օգտագործվում է տարբեր համաձուլվածքներ ստեղծելու համար, որոնք օգտագործվում են բժշկական և քիմիական մշակման սարքավորումների արտադրության մեջ: Երկաթի հետ համակցվելուց առաջանում է ֆերոքրոմ կոչվող համաձուլվածք, որն օգտագործվում է մետաղ կտրող գործիքների արտադրության մեջ։

Վարկանիշում տանտալն արժանի է բրոնզին, քանի որ այն աշխարհի ամենաուժեղ մետաղներից մեկն է։ Այն արծաթափայլ մետաղ է՝ բարձր կարծրությամբ և ատոմային խտությամբ։ Իր մակերևույթի վրա օքսիդ թաղանթի ձևավորման շնորհիվ այն ունի կապարի երանգ:

Տանտալի տարբերակիչ հատկություններն են բարձր ամրությունը, հրակայունությունը, կոռոզիային դիմադրությունը և ագրեսիվ միջավայրի դիմադրությունը: Մետաղը բավականին ճկուն մետաղ է և կարող է հեշտությամբ մշակվել: Այսօր տանտալը հաջողությամբ օգտագործվում է.

  • քիմիական արդյունաբերության մեջ;
  • միջուկային ռեակտորների կառուցման ժամանակ;
  • մետալուրգիական արտադրության մեջ;
  • ջերմակայուն համաձուլվածքներ ստեղծելիս.

Աշխարհի ամենադիմացկուն մետաղների վարկանիշում երկրորդ տեղը զբաղեցնում է ռութենը՝ պլատինե խմբին պատկանող արծաթափայլ մետաղը։ Դրա առանձնահատկությունը մկանային հյուսվածքում կենդանի օրգանիզմների առկայությունն է։ Ռութենիումի արժեքավոր հատկություններն են բարձր ամրությունը, կարծրությունը, հրակայունությունը, քիմիական դիմադրությունը և բարդ միացություններ առաջացնելու ունակությունը: Ռութենիումը համարվում է բազմաթիվ քիմիական ռեակցիաների կատալիզատոր և հանդես է գալիս որպես նյութ էլեկտրոդների, կոնտակտների և սուր ծայրերի արտադրության համար:

Աշխարհի ամենադիմացկուն մետաղների վարկանիշը գլխավորում է իրիդիումը` արծաթասպիտակ, կարծր և հրակայուն մետաղ, որը պատկանում է պլատինե խմբին: Բնության մեջ բարձր ամրության տարրը չափազանց հազվադեպ է և հաճախ զուգակցվում է օսմիումի հետ։ Իր բնական կարծրության պատճառով այն դժվարությամբ է մշակվում և բարձր դիմացկուն է քիմիական նյութերի նկատմամբ: Իրիդիումը մեծ դժվարությամբ է արձագանքում հալոգենների և նատրիումի պերօքսիդի ազդեցությանը:

Այս մետաղը կարևոր դեր է խաղում առօրյա կյանքում։ Այն ավելացվում է տիտանի, քրոմի և վոլֆրամի մեջ՝ թթվային միջավայրի նկատմամբ դիմադրությունը բարելավելու համար, օգտագործվում է գրենական պիտույքների արտադրության մեջ և օգտագործվում ոսկերչության մեջ՝ զարդեր ստեղծելու համար: Իրիդիումի արժեքը մնում է բարձր՝ բնության մեջ նրա սահմանափակ ներկայության պատճառով։

Ընթերցանության ժամանակը. 1 րոպե

Մետաղներն ուղեկցում են մարդկությանը նրա գիտակցական կյանքի գրեթե ողջ ընթացքում: Սա սկսվեց, իհարկե, պղնձից, քանի որ այն ամենահարմարն է վերամշակող նյութի համար և մատչելի բնության մեջ:

Էվոլյուցիան օգնեց մարդկանց զգալիորեն զարգանալ տեխնիկապես և ժամանակի ընթացքում նրանք սկսեցին հորինել համաձուլվածքներ, որոնք ավելի ու ավելի ամուր էին դառնում: Մեր ժամանակներում փորձերը շարունակվում են, և ամեն տարի նոր դիմացկուն համաձուլվածքներ են հայտնվում։ Դիտարկենք դրանցից լավագույնները։

Տիտանի

Տիտանը բարձր ամրության նյութ է, որը մեծ պահանջարկ ունի բազմաթիվ ոլորտներում: Կիրառման ամենատարածված ոլորտը ավիացիան է: Դա պայմանավորված է ցածր զանգվածի և բարձր ամրության հաջող համադրությամբ: Նաև տիտանի հատկություններն են բարձր տեսակարար ուժը, ֆիզիկական ազդեցություններին դիմադրությունը, ջերմաստիճանը և կոռոզիան:

Ուրան

Առավել դիմացկուն տարրերից մեկը: Բնական պայմաններում դա թույլ ռադիոակտիվ մետաղ է։ Այն կարելի է գտնել ազատ վիճակում, շատ ծանր է և իր պարամագնիսական հատկությունների շնորհիվ լայնորեն տարածված է ամենուր։ Ուրանը ճկուն է, ունի բարձր ճկունություն և հարաբերական ճկունություն։

Վոլֆրամ

Ներկայումս հայտնի առավել հրակայուն մետաղը: Այն ունի արծաթագույն-մոխրագույն գույն և այսպես կոչված անցումային տարր է։ Վոլֆրամի հատկությունները թույլ են տալիս դիմակայել քիմիական հարձակմանը և լինել կեղծելի: Կիրառման ամենահայտնի տարածքը օգտագործվում է շիկացած լամպերի մեջ:

Ռենիում

Արծաթագույն-սպիտակ մետաղ։ Բնության մեջ այն կարելի է գտնել իր մաքուր տեսքով, բայց կա նաև մոլիբդենի հումք, որում այն ​​նույնպես հանդիպում է։ Ռենիումի տարբերակիչ առանձնահատկությունը նրա հրակայունությունն է։ Այն պատկանում է թանկարժեք մետաղներին, ուստի դրա արժեքը նույնպես դուրս է գծապատկերներից: Կիրառման հիմնական ոլորտը էլեկտրոնիկան է:

Օսմիում

Օսմիումը արծաթագույն-սպիտակ մետաղ է, որն ունի մի փոքր կապույտ երանգ: Այն պատկանում է պլատինե խմբին և ունի անսովոր ուժեղ նմանություն իրիդիումի հետ այնպիսի հատկություններով, ինչպիսիք են հրակայունությունը, կարծրությունը և փխրունությունը:

Բերիլիում

Այս մետաղը մի տարր է, որն ունի բաց մոխրագույն երանգ և շատ թունավոր է: Ունենալով նման անսովոր հատկություններ՝ նյութը լայն կիրառություն է գտել միջուկային էներգիայի և լազերային տեխնոլոգիայի ոլորտում։ Բերիլիումի բարձր ամրությունը թույլ է տալիս այն օգտագործել համաձուլվածքների արտադրության մեջ։

Chromium

Կապտասպիտակավուն երանգը քրոմին առանձնացնում է ամբոխից: Այն դիմացկուն է ալկալիների և թթուների նկատմամբ։ Բնության մեջ այն կարելի է գտնել իր մաքուր տեսքով: Քրոմը հաճախ օգտագործվում է տարբեր համաձուլվածքներ ստեղծելու համար, որոնք հետագայում կիրառություն են գտնում բժշկության և քիմիական սարքավորումների ոլորտներում։

Հարկ է նշել, որ ֆերոքրոմը քրոմի և երկաթի համաձուլվածք է։ Այն օգտագործվում է մետաղ կտրող գործիքների արտադրության մեջ։

Տանտալ

Այն արծաթափայլ մետաղ է՝ բարձր կարծրությամբ և խտությամբ։ Մետաղների վրա կապարի երանգ է ձևավորվում մակերեսի վրա օքսիդ թաղանթի հայտնվելու պատճառով: Մետաղը լավ է հարմարվում վերամշակման համար:

Այսօր տանտալը հաջողությամբ օգտագործվում է միջուկային ռեակտորների կառուցման և մետալուրգիական արտադրության մեջ։

Ռութենիում

Արծաթագույն մետաղ, որը պատկանում է պլատինե խմբին։ Այն ունի անսովոր բաղադրություն՝ պարունակում է կենդանի օրգանիզմների մկանային հյուսվածք։ Մեկ այլ տարբերակիչ փաստ այն է, որ ռութենիումն օգտագործվում է որպես կատալիզատոր բազմաթիվ քիմիական ռեակցիաների համար:

Իրիդիում

Այս մետաղը զբաղեցնում է առաջին տեղը մեր վարկանիշում: Այն ունի արծաթափայլ սպիտակ գույն։ Իրիդիումը նույնպես պատկանում է պլատինե խմբին և ունի վերը նշված մետաղներից ամենաբարձր կարծրությունը։ Ժամանակակից աշխարհում այն ​​շատ հաճախ է օգտագործվում։ Այն հիմնականում ավելացվում է այլ մետաղների՝ թթվային միջավայրի նկատմամբ նրանց դիմադրությունը բարելավելու համար։ Մետաղն ինքնին շատ թանկ է, քանի որ բնության մեջ շատ վատ է բաշխված։

Կարդացեք նաև.

    Կարծրության մասին տարածված համոզմունքն ադամանդն է կամ դամասկոսի պողպատը/դամասկոսի պողպատը: Եթե ​​առաջին հանքանյութը գերազանցում է Երկրի վրա գոյություն ունեցող բոլոր պարզ նյութերին, որոնք ստեղծել է բնությունը, ապա հազվագյուտ պողպատից պատրաստված շեղբերների զարմանալի հատկությունները պայմանավորված են սուսերագործների հմտությամբ և այլ մետաղներից ստացված հավելումներով: Շատ տեխնիկական համաձուլվածքներ, որոնք օգտագործվում են, օրինակ, ինժեներական արդյունաբերության մեջ գերկարծր կտրիչների արտադրության համար, ստեղծելով եզակի հատկություններով դիմացկուն, հուսալի գործիքներ, կապված են այդ հավելումների հետ երկաթի և ածխածնի սովորական սիմբիոզում, մի խոսքով, ավանդաբար կոչվում է. պողպատ - քրոմ, տիտանի, վանադիում, մոլիբդեն, նիկել: Երբ ընթերցողները հարցնում են, թե որն է աշխարհի ամենադժվար մետաղը, նրանք ռմբակոծվում են կայքերի էջերում հակասական տեղեկատվության տարափով: Այս դերում, ըստ տարբեր հոդվածների հեղինակների, կա՛մ վոլֆրամ, կա՛մ քրոմ, կա՛մ իրիդիում օսմիումով, կա՛մ տիտան՝ տանտալով։

    Ոչ միշտ ճիշտ մեկնաբանված, թեկուզ ճշգրիտ փաստերի ջունգլիով անցնելու համար արժե դիմել սկզբնական աղբյուրին` տարրերի համակարգին, որը պարունակվում է ինչպես բաղադրության մեջ, այնպես էլ այլ տիեզերական օբյեկտներում, որը մարդկությանը թողել է ռուս մեծ քիմիկոսը և ֆիզիկոս Դ.Ի. Մենդելեևը։ Նա ուներ հանրագիտարանային գիտելիքներ, բազմաթիվ գիտական ​​բեկումներ է կատարել նյութերի կառուցվածքի, բաղադրության և փոխազդեցության մասին գիտելիքների մեջ, ի լրումն հայտնի աղյուսակի, որը հիմնված է իր հայտնաբերած հիմնական պարբերական օրենքի վրա՝ իր անունով:

    Արեգակին ամենամոտ մոլորակները՝ Մերկուրին, Վեներան, Մարսը, մեր մոլորակի հետ միասին դասակարգվում են որպես մեկ՝ երկրային խումբ։ Դրա համար պատճառներ կան ոչ միայն աստղագետների, ֆիզիկոսների ու մաթեմատիկոսների, այլեւ երկրաբանների ու քիմիկոսների շրջանում։ Վերջիններիս նման եզրահանգումների պատճառը, ի թիվս այլ բաների, այն է, որ դրանք բոլորը հիմնականում բաղկացած են սիլիկատներից, այսինքն. Սիլիցիումի տարրի տարբեր ածանցյալներ, ինչպես նաև Դմիտրի Իվանովիչի սեղանից բազմաթիվ մետաղական միացություններ:

    Մասնավորապես, մեր մոլորակը հիմնականում (մինչև 99%) բաղկացած է տասը տարրերից.

    Բայց մարդուն, բացի գոյատևման և զարգացման համար անհրաժեշտ երկաթից և դրա վրա հիմնված համաձուլվածքներից, միշտ էլ շատ ավելի գրավել են թանկարժեք մետաղները, որոնք հաճախ հարգանքով կոչվում են ազնիվ մետաղներ՝ ոսկի և արծաթ, իսկ ավելի ուշ՝ պլատին:

    Քիմիկոսների կողմից ընդունված գիտական ​​դասակարգման համաձայն՝ պլատինե խումբը ներառում է ռութենիում, ռոդիում, պալադիում և օսմիում իրիդիումով։ Դրանք բոլորը նույնպես պատկանում են ազնիվ մետաղներին։ Ելնելով իրենց ատոմային զանգվածից՝ դրանք պայմանականորեն բաժանվում են երկու ենթախմբի.

    Վերջին երկուսը առանձնահատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում մեր կեղծ գիտական ​​հետազոտության համար, թե ով է այստեղ ամենադժվարը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ատոմային մեծ զանգվածը համեմատած այլ տարրերի հետ՝ 190,23՝ օսմիումի, 192,22՝ իրիդիումի համար, ըստ ֆիզիկայի օրենքների, ենթադրում է հսկայական տեսակարար խտություն և, հետևաբար, այդ մետաղների կարծրություն։

    Եթե ​​խիտ, ծանր ոսկին և կապարը փափուկ, պլաստիկ նյութեր են, որոնք հեշտ է մշակել, ապա 19-րդ դարի սկզբին հայտնաբերված օսմիումը և իրիդիումը պարզվեց, որ փխրուն են: Այստեղ անհրաժեշտ է հիշել, որ այս ֆիզիկական հատկության չափանիշն այն է, որ ադամանդը, որը կարող է օգտագործվել բնական կամ արհեստական ​​ծագման ցանկացած այլ կոշտ նյութի վրա առանց մեծ ջանքերի մակագրելու համար, նույնպես չափազանց փխրուն է, այսինքն. Դա բավականին հեշտ է կոտրել: Թեեւ առաջին հայացքից սա գրեթե անհնար է թվում։

    Բացի այդ, օսմիումը և պալադիումը ունեն շատ ավելի հետաքրքիր հատկություններ.

    • Շատ բարձր հրակայունություն:
    • Դիմացկուն է կոռոզիայից և օքսիդացմանը նույնիսկ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում:
    • Դիմացկուն է խտացված թթուներին և այլ ագրեսիվ միացություններին:

    Հետևաբար, պլատինի հետ միասին, ներառյալ դրա հետ միացությունների տեսքով, դրանք օգտագործվում են բազմաթիվ քիմիական գործընթացների կատալիզատորների, բարձր ճշգրտության սարքերի, սարքավորումների, գործիքների արտադրության մեջ մարդկային գործունեության բժշկական, գիտական, ռազմական և տիեզերական ոլորտներում: .

    Դա օսմիումն ու իրիդիումն է, և գիտնականները հետազոտություններից հետո կարծում են, որ այդ հատկությունը մոտավորապես հավասարապես նրանց տրված է բնության կողմից, աշխարհի ամենադժվար մետաղներն են:

    Եվ ամեն ինչ լավ կլիներ, բայց ոչ այնքան լավ: Փաստն այն է, որ և՛ դրանց ներկայությունը երկրակեղևում, և, համապատասխանաբար, այս հանքանյութերի համաշխարհային արտադրությունը աննշան են.

    • 10-11%-ը կազմում է դրանց պարունակությունը մոլորակի ամուր պատյանում։
    • Տարեկան արտադրվող մաքուր մետաղի ընդհանուր քանակը հետևյալ սահմաններում է՝ 4 տոննա իրիդիում, 1 տ՝ օսմիում։
    • Օսմիումի գինը մոտավորապես հավասար է ոսկու գնին։

    Պարզ է, որ այս հազվագյուտ հողային, թանկարժեք մետաղները, չնայած իրենց կարծրությանը, չեն կարող նույնիսկ սահմանափակ չափով օգտագործվել որպես արտադրության հումք. գուցե որպես համաձուլվածքների հավելումներ, այլ մետաղների հետ միացություններ՝ յուրահատուկ հատկություններ հաղորդելու համար:

    Ո՞վ է նրանց համար:

    Բայց մարդն ինքը չէր լինի, եթե իրիդիումին փոխարինող չգտա օսմիումով։ Քանի որ դրանց օգտագործումը տեղին չէ և չափազանց թանկ, ուստի ուշադրություն չդարձավ այլ մետաղների վրա, որոնք իրենց կիրառությունն են գտել տարբեր իրավիճակներում և արդյունաբերություններում՝ նոր համաձուլվածքների, կոմպոզիտային նյութերի ստեղծման, սարքավորումների, մեքենաների և մեխանիզմների արտադրության համար։ քաղաքացիական և ռազմական օգտագործում.

    Թեև աշխարհի ամենադժվար մետաղը, ավելի ճիշտ՝ նրանցից երկուսը՝ իրիդիումը և օսմիումը, ցույց են տվել իրենց յուրահատուկ հատկությունները միայն լաբորատոր պայմաններում, ինչպես նաև որպես համաձուլվածքների աննշան տոկոսային հավելումներ, մարդկանց համար անհրաժեշտ նոր նյութեր ստեղծելու այլ միացությունները պետք է երախտապարտ լինեն. բնության և այս նվերի համար: Միևնույն ժամանակ, կասկած չկա, որ տաղանդավոր գիտնականների և փայլուն գյուտարարների հետաքրքրասեր միտքը կգտնի նոր նյութեր՝ յուրահատուկ հատկություններով, ինչպես արդեն տեղի է ունեցել ֆուլերենների սինթեզի դեպքում, որը պարզվեց, որ ավելի կարծր է, քան ադամանդը, որը արդեն զարմանալի է.

Հետաքրքիր փաստերի շատ սիրահարների հետաքրքրում է այն հարցը, թե ո՞ր մետաղն է ամենադժվարը։ Եվ այս հարցին հեշտությամբ պատասխանելը հեշտ չի լինի: Իհարկե, քիմիայի ցանկացած ուսուցիչ հեշտությամբ ճիշտ կասի՝ նույնիսկ չմտածելով. Բայց հասարակ քաղաքացիների շրջանում, ովքեր վերջին անգամ քիմիա են սովորել դպրոցում, շատերը չեն կարողանա ճիշտ և արագ պատասխան տալ։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ մանկուց բոլորը սովոր են եղել մետաղալարից տարբեր խաղալիքներ պատրաստել և լավ են հիշել, որ պղինձն ու ալյումինը փափուկ են և լավ թեքում են, իսկ պողպատը, ընդհակառակը, այնքան էլ հեշտ չէ ցանկալի ձևը տալ: Մարդը ամենից հաճախ գործ ունի նշված երեք մետաղների հետ, ուստի նա նույնիսկ չի դիտարկում մյուս թեկնածուներին: Բայց պողպատն, իհարկե, աշխարհի ամենադժվար մետաղը չէ։ Արդարության համար հարկ է նշել, որ սա քիմիական իմաստով ամենևին էլ մետաղ չէ, այլ երկաթի և ածխածնի միացություն։

Ի՞նչ է տիտանը:

Ամենադժվար մետաղը տիտանն է։ Մաքուր տիտանն առաջին անգամ ստացվել է 1925 թվականին։ Այս բացահայտումը սենսացիա առաջացրեց գիտական ​​շրջանակներում։ Արդյունաբերողները անմիջապես ուշադրություն հրավիրեցին նոր նյութի վրա և գնահատեցին դրա օգտագործման առավելությունները: Պաշտոնական վարկածի համաձայն՝ Երկրի վրա ամենադժվար մետաղն իր անունը ստացել է ի պատիվ անխորտակելի տիտանների, որոնք, ըստ հին հունական դիցաբանության, աշխարհի հիմնադիրներն էին։

Գիտնականների կարծիքով՝ տիտանի համաշխարհային պաշարներն այսօր կազմում են մոտ 730 մլն տոննա։ Հանածո հումքի արդյունահանման ներկայիս տեմպերով այն կբավականացնի ևս 150 տարի։ Բոլոր հայտնի մետաղների մեջ տիտանը բնական պաշարներով զբաղեցնում է 10-րդ տեղը: Աշխարհի խոշորագույն տիտանի արտադրողը ռուսական VSMPO-Avisma ընկերությունն է, որը բավարարում է համաշխարհային կարիքների մինչև 35%-ը։ Ընկերությունը զբաղվում է վերամշակման ամբողջական ցիկլով՝ հանքաքարի արդյունահանումից մինչև տարբեր ապրանքների արտադրություն։ Այն զբաղեցնում է ռուսական տիտանի արտադրության շուկայի մոտ 90%-ը։ Պատրաստի արտադրանքի մոտ 70%-ն արտահանվում է։

Տիտանը բաց, արծաթագույն մետաղ է, որի հալման ջերմաստիճանը 1670 աստիճան Ցելսիուս է։ Այն ցույց է տալիս բարձր քիմիական ակտիվություն միայն նորմալ պայմաններում, երբ այն չի փոխազդում քիմիական տարրերի և միացությունների մեծ մասի հետ: Բնության մեջ այն իր մաքուր տեսքով չի հանդիպում։ Տարածված է ռուտիլի (տիտանի երկօքսիդ) և իլմենիտի (տիտանի երկօքսիդից և երկաթի օքսիդից բաղկացած բարդ նյութ) հանքաքարերի տեսքով։ Մաքուր տիտանը մեկուսացվում է հանքաքարը քլորով թրծելով, այնուհետև ավելի ակտիվ մետաղը (սովորաբար մագնեզիումը) առաջացած տետրաքլորիդից հեռացնելով։

Տիտանի արդյունաբերական կիրառություն

Ամենադժվար մետաղն ունի բավականին լայն կիրառություն բազմաթիվ ոլորտներում: Ամորֆ դասավորված ատոմները տիտանիում ապահովում են առաձգական և ոլորման ուժի ամենաբարձր մակարդակով, հարվածների լավ դիմադրություն և բարձր մագնիսական հատկություններ: Մետաղն օգտագործվում է օդային տրանսպորտի մարմիններ և հրթիռներ պատրաստելու համար։ Այն լավ է դիմանում հսկայական բեռներին, որոնք մեքենաները կրում են մեծ բարձունքներում: Տիտանը օգտագործվում է նաև սուզանավերի կորպուսների արտադրության մեջ, քանի որ այն կարող է դիմակայել բարձր ճնշմանը մեծ խորություններում։

Բժշկական արդյունաբերության մեջ մետաղն օգտագործվում է ատամնաբուժական պրոթեզների և իմպլանտների, ինչպես նաև վիրաբուժական գործիքների արտադրության մեջ: Տարրը ավելացվում է որպես համաձուլվածքային հավելում պողպատի որոշ դասերի, ինչը նրանց տալիս է ամրություն և կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրություն: Տիտանը լավ հարմար է ձուլման համար, քանի որ այն արտադրում է կատարյալ հարթ մակերեսներ: Օգտագործվում է նաև զարդեր և դեկորատիվ իրեր պատրաստելու համար։ Ակտիվորեն օգտագործվում են նաև տիտանի միացությունները։ Երկօքսիդը օգտագործվում է ներկեր պատրաստելու, սպիտակեցնելու համար, ավելացվում է թղթի և պլաստիկի վրա։

Տիտանի օրգանական աղերը օգտագործվում են որպես կարծրացնող կատալիզատոր ներկերի և լաքի արտադրության մեջ: Այլ մետաղների մշակման և հորատման տարբեր գործիքներ և կցորդներ պատրաստվում են տիտանի կարբիդից: Ճշգրիտ ճարտարագիտության մեջ տիտանի ալյումինն օգտագործվում է մաշվածության դիմացկուն տարրեր արտադրելու համար, որոնք ունեն անվտանգության բարձր սահման:

Ամենադժվար մետաղի համաձուլվածքը ամերիկացի գիտնականները ձեռք են բերել 2011թ. Դրա բաղադրությունը ներառում էր պալադիում, սիլիցիում, ֆոսֆոր, գերմանիում և արծաթ։ Նոր նյութը ստացել է «մետաղական ապակի» անվանումը։ Այն համատեղում է ապակու կարծրությունը և մետաղի պլաստիկությունը։ Վերջինս կանխում է ճաքերի տարածումը, ինչպես դա տեղի է ունենում ստանդարտ ապակու դեպքում։ Բնականաբար, նյութը լայնածավալ արտադրության չի դրվել, քանի որ դրա բաղադրիչները, հատկապես պալադիումը, հազվագյուտ մետաղներ են և շատ թանկ են։

Այս պահին գիտնականների ջանքերն ուղղված են այլընտրանքային բաղադրիչների որոնմանը, որոնք կպահպանեն ստացված հատկությունները, բայց զգալիորեն կնվազեն արտադրության ինքնարժեքը։ Այնուամենայնիվ, օդատիեզերական արդյունաբերության որոշ մասեր արդեն արտադրվում են ստացված համաձուլվածքից: Եթե ​​կարելի է կառուցվածքի մեջ ներմուծել այլընտրանքային տարրեր, և նյութը լայն տարածում է ստացել, ապա միանգամայն հնարավոր է, որ այն դառնա ապագայի ամենահայտնի համաձուլվածքներից մեկը։

Մանկուց գիտենք, որ ամենաամուր մետաղը պողպատն է։ Մենք դրա հետ կապում ենք ամեն ինչ երկաթ։

Երկաթե մարդ, երկաթե տիկին, պողպատի կերպար: Երբ մենք արտասանում ենք այս արտահայտությունները, նկատի ունենք անհավատալի ուժ, ուժ, կարծրություն:

Երկար ժամանակ պողպատը արտադրության և սպառազինության հիմնական նյութն էր։ Բայց պողպատը մետաղ չէ։ Ավելի ճիշտ, այն ամբողջովին մաքուր մետաղ չէ։ Սա ածխածնի հետ է, որի մեջ առկա են այլ մետաղական հավելումներ: Օգտագործելով հավելումներ, այսինքն. փոխել իր հատկությունները. Դրանից հետո այն մշակվում է: Պողպատագործությունը մի ամբողջ գիտություն է։

Ամենաամուր մետաղը ստացվում է պողպատի մեջ համապատասխան համաձուլվածքներ ներմուծելով։ Սա կարող է լինել քրոմը, որը ջերմային դիմադրություն է հաղորդում, նիկելը, որը պողպատը դարձնում է կոշտ և առաձգական և այլն:

Որոշ ոլորտներում պողպատը սկսել է փոխարինել ալյումինին: Ժամանակն անցավ, արագություններն ավելացան։ Ալյումինն էլ չդիմացավ։ Ես ստիպված էի դիմել տիտանի:

Այո, այո, տիտանը ամենաուժեղ մետաղն է։ Պողպատի բարձր ամրության բնութագրերը տալու համար դրան սկսեցին տիտան ավելացնել։

Հայտնաբերվել է 18-րդ դարում։ Իր փխրունության պատճառով անհնար էր օգտագործել։ Ժամանակի ընթացքում, ստանալով մաքուր տիտան, ինժեներներն ու դիզայներները սկսեցին հետաքրքրվել դրա բարձր հատուկ ուժով, ցածր խտությամբ, կոռոզիայից դիմադրությամբ և բարձր ջերմաստիճաններով: Նրա ֆիզիկական ուժը մի քանի անգամ գերազանցում է երկաթի ուժը։

Ինժեներները սկսեցին տիտան ավելացնել պողպատին: Արդյունքը ամենադիմացկուն մետաղն է, որը կիրառել է գերբարձր ջերմաստիճանի միջավայրում։ Այդ ժամանակ ոչ մի այլ համաձուլվածք չէր դիմանում դրանց։

Եթե ​​պատկերացնեք, որ ինքնաթիռը երեք անգամ ավելի արագ է թռչում, քան կարող եք պատկերացնել, թե ինչպես է ծածկող մետաղը տաքանում։ Օդանավի մաշկի թիթեղը նման պայմաններում տաքանում է մինչև +3000C։

Այսօր տիտանն անսահմանափակ օգտագործվում է արտադրության բոլոր ոլորտներում։ Դրանք են՝ բժշկությունը, ավիաշինությունը, նավերի արտադրությունը։

Պարզ է, որ մոտ ապագայում տիտանը պետք է տեղաշարժվի։

ԱՄՆ-ի գիտնականները Օսթինում գտնվող Տեխասի համալսարանի լաբորատորիաներում հայտնաբերել են Երկրի վրա ամենաբարակ և ամուր նյութը։ Նրանք այն անվանեցին գրաֆեն:

Պատկերացրեք մի թիթեղ, որի հաստությունը հավասար է մեկ ատոմի հաստությանը: Բայց այդպիսի թիթեղն ավելի ամուր է, քան ադամանդը և հարյուր անգամ ավելի լավ է անցկացնում էլեկտրական հոսանք, քան սիլիկոնից պատրաստված համակարգչային չիպերը։

Գրաֆենը վնասակար հատկություններով նյութ է։ Այն շուտով կլքի լաբորատորիան և իրավամբ իր տեղը կզբաղեցնի Տիեզերքի ամենակայուն նյութերի շարքում:

Անհնար է նույնիսկ պատկերացնել, որ մի քանի գրամ գրաֆենը բավական կլինի ֆուտբոլի դաշտը ծածկելու համար։ Սա մետաղ է: Նման նյութից պատրաստված խողովակները կարող են տեղադրվել ձեռքով, առանց բարձրացնող և տրանսպորտային մեխանիզմների օգտագործման:

Գրաֆենը, ինչպես ադամանդը, ամենամաքուր ածխածինն է։ Նրա ճկունությունը զարմանալի է: Այս նյութը հեշտությամբ թեքվում է, հիանալի ծալվում և հիանալի գլորվում:

Սենսորային էկրանների, արևային մարտկոցների, բջջային հեռախոսների և, վերջապես, գերարագ համակարգչային չիպերի արտադրողներն արդեն սկսել են դրան նայել։