اگر قدرت معمولاً به عنوان توانایی درک می شود مواد جامددر برابر تخریب مقاومت کنید و شکل محصول را حفظ کنید، سپس فلزات زیر را می توان به عنوان فلزات فوق العاده قوی و بادوام طبقه بندی کرد.
نام تیتانیوم توسط مارتین کلاپروت، محقق آلمانی که فلز جدیدی را نه به دلیل ویژگی‌های شیمیایی آن، بلکه به افتخار قهرمانان اساطیری کودکان زمین - تایتان‌ها - کشف کرد.
وجود تیتانیوم در طبیعت در جایگاه دهم قرار دارد و بیشترین غلظت آن در مواد معدنی است. بدون این فلز غیر ممکن است جدیدترین اکتشافاتدر زمینه ساخت موشک، کشتی و هواپیما. تیتانیوم در تمام زمینه های صنعت، در ساخت ایمپلنت های پزشکی و زره بدن در صنایع غذایی و کشاورزی استفاده می شود.
مقام دوم 
تنگستن خاکستری روشن که به معنای واقعی کلمه کرم گرگ ترجمه شده است، نسوزترین فلز است، بنابراین در ساخت سطوح و محصولات مقاوم در برابر حرارت ضروری است. رشته در یک لامپ معمولی از رشته تنگستن ساخته شده است.
این فلز در موشک‌های بالستیک، در ساخت پوسته‌ها و گلوله‌ها و در روتورهای ژیروسکوپی با سرعت بالا استفاده می‌شود.
مقام سوم 
تانتالیوم تغییر آن تقریبا غیرممکن است، زیرا در دمای 3015 درجه سانتیگراد شروع به ذوب شدن می کند و در نقطه جوش 5300 درجه می جوشد. به یک فرد معمولیحتی تصور چنین گرمایی غیرممکن است. فلز خاکستری مایل به آبی ضروری ترین فلز در پزشکی مدرن است؛ سیم و ورقه هایی از آن برای پوشاندن استخوان های آسیب دیده ساخته می شود.
در سال 1817 افتتاح شد مولیبدن، فلز خاکستری فولادی عملاً هرگز به شکل خالص آن یافت نمی شود. نسوز این فلز شگفت انگیز است که نقطه ذوب آن بیش از 2620 درجه است. مولیبدن بیشترین کاربرد خود را در صنعت نظامی، جایی که فولادهای تفنگ و زره ساخته می شود.
مقام پنجم 
هوانوردی و مهندسی مکانیک، انرژی هسته ای و استفاده از فضانوردی نیوبیم، فلزی که از نظر خواص بسیار شبیه به تانتالیوم است. نیوبیوم عملاً تحت تأثیر هیچ ماده‌ای قرار نمی‌گیرد، نه نمک و نه اسید، ذوب شدن آن دشوار است و اکسیده شدن آن دشوار است، که این چیزی است که این فلز منحصر به فرد را مورد تقاضا قرار می‌دهد.
مقام 6 
سنگین ترین فلز روی زمین ایریدیوم بادوام ترین خاصیت ضد خوردگی را دارد، حتی آبزیان نیز نمی تواند آن را ذوب کند. افزودن ایریدیوم به سایر آلیاژها توانایی آنها را در مقاومت در برابر خوردگی افزایش می دهد.
مقام هفتم 
بریلیم یکی از فلزات کمیاب است که در زمین استخراج می شود. ویژگی های منحصر به فرد آن، مانند هدایت حرارتی بالا و مقاومت در برابر آتش، این فلز را در ساخت ضروری ساخته است. راکتورهای هسته ای. آلیاژهای بریلیم به درستی جایگاه پیشرو در صنایع هوافضا و هوانوردی را اشغال می کنند.
مقام هشتم 
کروم آبی روشن که به دلیل داشتن یکی از قوی ترین فلزات نیز می باشد خواص منحصر به فردهنگامی که به آلیاژهای فولادی اضافه می شود، آنها را سخت تر و در برابر خوردگی مقاوم می کند. قطعات کروم ظاهر زیبایی دارند که با گذشت زمان تغییر نمی کنند.
مقام نهم 
ساکسون ها با افسانه های خود با احتیاط رفتار می کنند؛ نام قهرمان یکی از آنها، کوبولد، به نام فلز جاودانه شد - کبالت . اغلب، هنگام استخراج سنگ معدن، جویندگان فلز صورتی مایل به خاکستری را با نقره اشتباه گرفتند.
فلز نسوز به عنوان یک افزودنی، مقاومت حرارتی، سختی و مقاومت در برابر سایش فولاد را افزایش می دهد. کبالت به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود در ماشین های برش فلز ضروری است.
هافنیوم - یک فلز خاکستری روشن با کیفیت های منحصر به فرد از سنگ معدن زیرکونیوم استخراج می شود. هافنیوم سخت و نسوز دارد ویژگی منحصر به فردواقعیت این است که وابستگی دما به ظرفیت آن غیرعادی است و تحت هیچ قانون فیزیک قرار نمی گیرد.
هافنیوم در انرژی هسته ای و اپتیک، برای تقویت آلیاژهای مختلف و ساخت شیشه برای اشعه ایکس استفاده می شود؛ تصور تولید نظامی بدون آن دشوار است.
هر آنچه باید در مورد تیتانیوم، کروم و تنگستن بدانید
بسیاری از مردم به این سوال علاقه مند هستند: سخت ترین فلز در جهان چیست؟ این تیتانیوم است. این ماده جامد تمرکز بیشتر مقاله خواهد بود. بیایید کمی با فلزات سختی مانند کروم و تنگستن نیز آشنا شویم.
9 حقایق جالبدر مورد تیتانیوم
1. چندین نسخه وجود دارد که چرا این فلز نام خود را گرفته است. یک نظریه این است که نام او از تیتان ها، موجودات ماوراء طبیعی بی باک، گرفته شده است. بر اساس یک نسخه دیگر، نام از Titania، ملکه پریان آمده است.
2. تیتانیوم در پایان قرن 18 توسط یک شیمیدان آلمانی و انگلیسی کشف شد.
3. تیتانیوم به دلیل شکنندگی طبیعی مدت زیادی است که در صنعت استفاده نشده است.
4. در آغاز سال 1925، پس از یک سری آزمایش، شیمیدانان تیتانیوم را به شکل خالص آن بدست آوردند.
5. براده های تیتانیوم بسیار قابل اشتعال هستند.
6. یکی از سبک ترین فلزات است.
7. تیتانیوم فقط در دمای بالای 3200 درجه می تواند ذوب شود.
8. در دمای 3300 درجه می جوشد.
9. تیتانیوم رنگ نقره ای دارد.
تاریخچه کشف تیتانیوم
این فلز که بعداً تیتانیوم نام گرفت، توسط دو دانشمند - ویلیام گرگور انگلیسی و مارتین گرگور کلاپروت آلمانی کشف شد. دانشمندان به طور موازی کار می کردند و با یکدیگر تلاقی نداشتند. تفاوت اکتشافات 6 سال است.
ویلیام گرگور برای کشف خود نامی گذاشت: manakin.
بیش از 30 سال بعد، اولین آلیاژ تیتانیوم به دست آمد که معلوم شد بسیار شکننده است و در هیچ کجا قابل استفاده نیست. اعتقاد بر این است که تنها در سال 1925 تیتانیوم به شکل خالص خود جدا شد که به یکی از محبوب ترین فلزات در صنعت تبدیل شد.
ثابت شده است که کریلوف دانشمند روسی در سال 1875 موفق به استخراج تیتانیوم خالص شد. او بروشوری را منتشر کرد که جزئیات کار خود را شرح می داد. با این حال، تحقیقات یک روسی کمتر شناخته شده مورد توجه قرار نگرفت.
اطلاعات کلی در مورد تیتانیوم
آلیاژهای تیتانیوم نجاتی برای مکانیک ها و مهندسان هستند. به عنوان مثال، بدنه هواپیما از تیتانیوم ساخته شده است. در طول پرواز، سرعت آن چندین برابر بیشتر از سرعت صوت است. محفظه تیتانیومی تا دمای بالای 300 درجه گرم می شود و ذوب نمی شود.
این فلز در میان ده «متداول ترین فلزات در طبیعت» قرار دارد. ذخایر بزرگی در آفریقای جنوبی، چین و مقدار زیادی تیتانیوم در ژاپن، هند و اوکراین کشف شده است.
مجموع ذخایر تیتانیوم جهان بیش از 700 میلیون تن است. اگر نرخ تولید ثابت بماند، تیتانیوم کافی برای 150-160 سال دیگر وجود خواهد داشت.
بزرگترین تولید کننده سخت ترین فلز در جهان، شرکت روسی VSMPO-Avisma است که یک سوم نیازهای جهان را برآورده می کند.
خواص تیتانیوم
1. مقاومت در برابر خوردگی.
2. استحکام مکانیکی بالا.
3. چگالی کم.
وزن اتمی تیتانیوم 47.88 amu است، شماره سریال در جدول تناوبی شیمیایی 22 است. از نظر ظاهری بسیار شبیه فولاد است.
چگالی مکانیکی فلز 6 برابر بیشتر از آلومینیوم و 2 برابر بیشتر از آهن است. می تواند با اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن ترکیب شود. هنگامی که این فلز با کربن جفت می شود، کاربیدهای فوق العاده سختی تشکیل می دهد.
رسانایی حرارتی تیتانیوم 4 برابر کمتر از آهن و 13 برابر کمتر از آلومینیوم است.
فرآیند استخراج تیتانیوم
در سرزمین تیتان تعداد زیادی ازبا این حال، استخراج آن از اعماق هزینه زیادی دارد. برای تولید از روش یدید استفاده می شود که نویسنده آن ون آرکل دی بوئر می باشد.
این روش مبتنی بر توانایی فلز در ترکیب با ید است؛ پس از تجزیه این ترکیب، تیتانیوم خالص و عاری از ناخالصی های خارجی به دست می آید.
جالب ترین چیزهای ساخته شده از تیتانیوم:
- پروتز در پزشکی؛
- برد دستگاه های موبایل؛
- سیستم های موشکی برای اکتشاف فضایی؛
- خطوط لوله، پمپ ها؛
- سایبان، قرنیز، روکش خارجی ساختمان ها؛
- اکثر قطعات (شاسی، تریم).
زمینه های کاربرد تیتانیوم
تیتانیوم به طور فعال در حوزه نظامی، پزشکی و جواهرات استفاده می شود. نام غیر رسمی "فلز آینده" به آن داده شد. بسیاری می گویند که به تبدیل رویاها به واقعیت کمک می کند.
سخت ترین فلز جهان در ابتدا در حوزه نظامی و دفاعی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه مصرف کننده اصلی محصولات تیتانیوم صنعت هواپیماسازی است.
تیتانیوم - جهانی مصالح ساختمانی. برای سال های زیادی از آن برای ایجاد توربین های هواپیما استفاده می شد. در موتورهای هواپیما، عناصر فن، کمپرسورها و دیسک ها از تیتانیوم ساخته می شوند.
طراحی یک هواپیمای مدرن می تواند حاوی 20 تن آلیاژ تیتانیوم باشد.
زمینه های اصلی کاربرد تیتانیوم در ساخت هواپیما:
- محصولات فضایی (لبه درها، دریچه ها، روکش، کفپوش)؛
- واحدها و اجزایی که در معرض بارهای سنگین هستند (براکت بال، ارابه فرود، سیلندرهای هیدرولیک).
- قطعات موتور (محفظه، تیغه های کمپرسور).
به لطف تیتانیوم، انسان توانست از دیوار صوتی عبور کرده و وارد فضا شود. برای ساخت سامانه های موشکی سرنشین دار استفاده شد. تیتان می تواند تشعشعات کیهانی، تغییرات دما و سرعت حرکت را تحمل کند.
این فلز چگالی کمی دارد که در صنعت کشتی سازی اهمیت دارد. محصولات ساخته شده از تیتانیوم سبک وزن هستند، به این معنی که وزن آن کاهش می یابد و قدرت مانور، سرعت و برد آن افزایش می یابد. اگر بدنه کشتی با تیتانیوم پوشانده شده باشد، برای سالها نیازی به رنگ آمیزی نخواهد داشت - تیتانیوم در آب دریا زنگ نمی زند (مقاومت در برابر خوردگی).
اغلب این فلز در کشتی سازی برای ساخت موتورهای توربین، دیگ بخار و لوله های کندانسور استفاده می شود.
صنعت نفت و تیتانیوم
منطقه امیدوار کننده ای برای استفاده از آلیاژهای تیتانیوم در نظر گرفته شده است حفاری فوق عمیق. برای مطالعه و استخراج منابع زیرزمینی، باید به عمق زیرزمینی - بیش از 15 هزار متر نفوذ کرد. به عنوان مثال، لوله های مته آلومینیومی به دلیل گرانش خود پاره می شوند و تنها آلیاژهای تیتانیوم می توانند به اعماق بسیار زیاد برسند.
چندی پیش، تیتانیوم شروع به استفاده فعال برای ایجاد چاه کرد قفسه های دریایی. متخصصان از آلیاژهای تیتانیوم به عنوان تجهیزات استفاده می کنند:
- تاسیسات تولید نفت؛
- مخازن فشار قوی؛
- پمپ های اعماق دریا، خطوط لوله.
تیتانیوم در ورزش، پزشکی
تیتانیوم به دلیل استحکام و سبکی در زمینه ورزش بسیار محبوب است. چندین دهه پیش، یک دوچرخه از آلیاژهای تیتانیوم، اولین تجهیزات ورزشی ساخته شده از سخت ترین مواد در جهان ساخته شد. یک دوچرخه مدرن از بدنه تیتانیومی، همان فنرهای ترمز و صندلی تشکیل شده است.
چوب گلف تیتانیومی در ژاپن ساخته شده است. این دستگاه ها سبک و بادوام هستند اما بسیار گران هستند.
اکثر وسایلی که در کوله‌پشتی کوهنوردان و مسافران وجود دارد از تیتانیوم ساخته شده است - ظروف غذاخوری، ست‌های آشپزی، قفسه‌هایی برای استحکام چادر. تبرهای یخی تیتانیومی تجهیزات ورزشی بسیار محبوبی هستند.
این فلز در صنعت پزشکی تقاضای زیادی دارد. اکثر ابزارهای جراحی از تیتانیوم ساخته شده اند - سبک و راحت.
یکی دیگر از زمینه های کاربرد فلز در آینده، ایجاد پروتز است. تیتانیوم کاملاً با بدن انسان "ترکیب" می شود. پزشکان این فرآیند را " خویشاوندی واقعی " نامیدند. ساختارهای تیتانیوم برای عضلات و استخوان ها بی خطر هستند و به ندرت باعث ایجاد آن می شوند واکنش آلرژیک، توسط مایعات در بدن از بین نمی روند. پروتزهای تیتانیومی بادوام هستند و می توانند بارهای فیزیکی زیادی را تحمل کنند.
تیتانیوم یک فلز شگفت انگیز است. این به فرد کمک می کند تا به ارتفاعات بی سابقه ای برسد زمینههای مختلفزندگی به دلیل قدرت، سبکی و سالهای طولانی خدمت، محبوب و مورد احترام است.
کروم یکی از سخت ترین فلزات است.
حقایق جالب در مورد کروم
1. نام فلز از آن گرفته شده است کلمه یونانی«کروما» که به معنای رنگ است.
2. در محیط طبیعی، کروم به صورت خالص یافت نمی شود، بلکه فقط به صورت سنگ آهن کروم، اکسید دوگانه یافت می شود.
3. بزرگترین ذخایر این فلز در آفریقای جنوبی، روسیه، قزاقستان و زیمبابوه قرار دارد.
4. چگالی فلز – 7200 کیلوگرم بر متر مکعب.
5. کروم در دمای 1907 درجه ذوب می شود.
6. در دمای 2671 درجه می جوشد.
7. کروم کاملا خالص بدون ناخالصی با شکل پذیری و ویسکوزیته مشخص می شود. هنگامی که با اکسیژن، نیتروژن یا هیدروژن ترکیب می شود، فلز شکننده و بسیار سخت می شود.
8. این فلز نقره ای مایل به سفید توسط لوئی نیکلاس واکلین فرانسوی در پایان قرن 18 کشف شد.
خواص فلز کروم
کروم سختی بسیار بالایی دارد و می تواند شیشه را برش دهد. در اثر هوا یا رطوبت اکسید نمی شود. اگر فلز گرم شود، اکسیداسیون فقط در سطح رخ می دهد.
بیش از 15000 تن کروم خالص در سال مصرف می شود. شرکت انگلیسی Bell Metals پیشرو در تولید کروم خالص محسوب می شود.
ایالات متحده بیشترین مصرف کروم را دارد. کشورهای غربیاروپا و ژاپن. بازار کروم بی ثبات است و قیمت ها طیف گسترده ای را شامل می شود.
زمینه های استفاده از کروم
اغلب برای ایجاد آلیاژها و پوشش های گالوانیکی (آبکاری کروم برای حمل و نقل) استفاده می شود.
کروم به فولاد اضافه می شود که بهبود می یابد مشخصات فیزیکیفلز این آلیاژها در متالورژی آهنی بیشترین تقاضا را دارند.
محبوب ترین درجه فولاد شامل کروم (18٪) و نیکل (8٪) است. چنین آلیاژهایی کاملاً در برابر اکسیداسیون، خوردگی مقاومت می کنند و حتی در آنها بادوام هستند دمای بالااوه
کوره های گرمایش از فولاد ساخته می شوند که حاوی یک سوم کروم است.
چه چیز دیگری از کروم ساخته شده است؟
1. لوله های سلاح گرم.
2. بدن زیردریایی ها.
3. آجر که در متالورژی کاربرد دارد.
یکی دیگر از فلزات بسیار سخت تنگستن است.
حقایق جالب در مورد تنگستن
1. نام فلز ترجمه شده از آلمانی ("Wolf Rahm") به معنای "فم گرگ" است.
2. نسوزترین فلز جهان است.
3. تنگستن دارای رنگ خاکستری روشن است.
4. این فلز در پایان قرن 18 (1781) توسط کارل شیله سوئدی کشف شد.
5. تنگستن در دمای 3422 درجه ذوب می شود، در 5900 می جوشد.
6. فلز دارای چگالی 19.3 g/cm³ است.
7. جرم اتمی - 183.85، عنصر گروه VI در سیستم تناوبی مندلیف (شماره سریال - 74).
فرآیند استخراج تنگستن
تنگستن به گروه بزرگی از فلزات کمیاب تعلق دارد. همچنین شامل روبیدیم و مولیبدن است. این گروه با شیوع کم فلزات در طبیعت و مقیاس کم مصرف مشخص می شود.
تولید تنگستن شامل 3 مرحله است:
- جداسازی فلز از سنگ معدن، انباشته شدن آن در محلول؛
- جداسازی ترکیب، تصفیه آن؛
- جداسازی فلز خالص از یک ترکیب شیمیایی تمام شده
- مواد اولیه برای تولید تنگستن شیلیت و ولفرامیت هستند.
کاربردهای تنگستن
تنگستن اساس اکثر آلیاژهای قوی است. از آن برای ساخت موتورهای هواپیما، قطعات دستگاه های خلاء الکتریکی و رشته های رشته ای استفاده می شود.
چگالی بالای این فلز امکان استفاده از تنگستن را برای ساخت موشک های بالستیک، گلوله ها، وزنه های تعادل و گلوله های توپخانه فراهم می کند.
ترکیبات مبتنی بر تنگستن برای پردازش فلزات دیگر، در صنعت معدن (حفاری چاه)، رنگ و لاک الکل، و منسوجات (به عنوان یک کاتالیزور برای سنتز آلی) استفاده می شود.
از ترکیبات پیچیده تنگستن آنها می سازند:
- سیم - مورد استفاده در کوره های گرمایش؛
- نوار، فویل، صفحات، ورق - برای نورد و آهنگری تخت.
تیتانیوم، کروم و تنگستن در صدر فهرست «سخت‌ترین فلزات جهان» قرار دارند. آنها در بسیاری از زمینه های فعالیت انسانی - هوانوردی و موشک، نظامی، ساخت و ساز و در عین حال، این طیف گسترده ای از کاربردهای فلزات نیست.
استحکام و چگالی یکی از مشخصه های اصلی همه در حال حاضر شناخته شده است عناصر شیمیایی. قوی ترین فلز در جهان دارای خواص شگفت انگیزی است و با موفقیت در طیف گسترده ای از بخش های زندگی انسان استفاده می شود.
قوی ترین فلز در جهان تیتانیوم است. دانشمندان بلافاصله پس از کشف این عنصر در پایان قرن 18 به این نظر نرسیدند. در ابتدا، تیتانیوم کاملا شکننده به نظر می رسید، اما در سال 1925 این ماده به شکل خالص خود جدا شد که به یک احساس واقعی تبدیل شد.
این فلز دارای استحکام بسیار بالا، اما در عین حال چگالی نسبتا کم است. 2 برابر قوی تر از آهن است. بسیاری از مردم تعجب می کنند که چرا فولاد چنین عنوان افتخاری را دریافت نکرده است؟ اما در واقع فلز نیست. این فقط یک آلیاژ بر پایه آهن و کربن است.
تیتانیوم عملا هرگز به شکل خالص خود استفاده نمی شود. کارشناسان یاد گرفته اند که آن را با سایر عناصر ترکیب کنند تا هزینه مواد را کاهش دهند و مهمترین ویژگی های آن را افزایش دهند.
آلیاژهای تیتانیوم به دلیل استحکام و سبکی فوق‌العاده در پزشکی، صنایع نظامی، مهندسی مکانیک و جواهرات استفاده می‌شوند. مثلاً برای ساختن استفاده می شود وسایل جراحی، پروتز و حتی دریچه های قلب. این فلز عملا در معرض خوردگی نیست. این ملک ارزش بالایی دارد. کارشناسان دریافتند که بیماران به پروتزهای تیتانیوم حساسیت ندارند، بنابراین در برخی از زمینه های پزشکی فقط از آلیاژهای مبتنی بر این عنصر استفاده می شود.دانشمندان همچنین به سازگاری بالای تیتانیوم با بافت انسان اشاره کردند. این ماده در تولید پروتزهای ارتوپدی کاربرد فراوانی دارد.
تیتانیوم در ساخت بدنه زیردریایی ها و همچنین در صنعت فضایی استفاده می شود. برخی از قطعات اتومبیل های مسابقه ای از آلیاژ تیتانیوم ساخته شده اند. در این مورد، بسیار مهم است که خودرو نه تنها بادوام، بلکه نسبتا سبک نیز باشد. کاهش وزن تاثیر مثبتی بر توانایی شتاب گیری تا سرعت های بالا دارد.
از آلیاژهای تیتانیوم در صنعت ساختمان استفاده می شود. محصولات تزئینی مختلفی از آنها ساخته می شود: ناودان، فلاشینگ، پشته های سقف. جواهرات از تیتانیوم ساخته می شوند. این محصولات به عنوان جواهرات گران قیمت طبقه بندی می شوند، اما بسیاری از آنها به سادگی زرق و برق دار به نظر می رسند و از دست نمی روند ظاهربرای چندین سال مطالعاتی انجام شد که به لطف آنها می توان مشخص کرد که فلز توصیف شده برای سلامت انسان کاملاً ایمن است.
تیتانیوم عنصر کمیاب نیست و در روسیه، هند، ژاپن، آفریقای جنوبی و اوکراین استخراج می شود. از نظر شیوع در بین تمام فلزات رتبه دهم را دارد. این تاثیر بسیار مثبتی روی هزینه آن دارد. آلیاژهای تیتانیوم را می توان با قیمت نسبتاً پایین خریداری کرد که بسیار مهم است، زیرا در برخی از صنایع به مقدار زیادی از آن استفاده می شود. و قیمت کمترین نقش را هنگام انتخاب یک ماده ایفا می کند.
اکثر فلز بادوامدر دنیا تیتانیوم است. ابزار، تجهیزات پزشکی و همچنین برخی از قطعات خودروها، زیردریایی ها و هواپیماها از آن ساخته می شود. آلیاژهای مبتنی بر آن به دلیل توانایی خود در مقاومت در برابر خوردگی و حفظ خواص خود برای مدت طولانی مشهور هستند.
تیتان در پایان قرن هجدهم توسط دانشمندان مستقلی از انگلستان و آلمان کشف شد. در جدول تناوبی عناصر D.I. مندلیف در گروه 4 با عدد اتمی 22 قرار داشت. برای مدت طولانی، دانشمندان هیچ چشم اندازی را برای تیتانیوم نمی دیدند، زیرا بسیار شکننده بود. اما در سال 1925، دانشمندان هلندی I. de Boer و A. Van Arkel توانستند تیتانیوم خالص را در آزمایشگاه به دست آورند که به یک پیشرفت واقعی در تمام صنایع تبدیل شد.
خواص تیتانیوم
معلوم شد که تیتانیوم خالص فوق العاده تکنولوژیکی است. دارای انعطاف پذیری، چگالی کم، استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام در مواجهه با دماهای بالا است. تیتانیوم دو برابر فولاد و شش برابر قوی تر است. تیتانیوم در هوانوردی مافوق صوت ضروری است. از این گذشته ، در ارتفاع 20 کیلومتری سرعتی ایجاد می کند که سه بار از سرعت صوت بیشتر می شود. در این حالت دمای بدنه هواپیما تا 300 درجه سانتی گراد گرم می شود. فقط آلیاژهای تیتانیوم می توانند چنین شرایطی را تحمل کنند.
براده های تیتانیوم خطر آتش سوزی هستند و گرد و غبار تیتانیوم به طور کلی می تواند منفجر شود. در هنگام انفجار، نقطه اشتعال می تواند به 400 درجه سانتیگراد برسد.
بادوام ترین روی این سیاره
تیتانیوم به قدری سبک و قوی است که از آلیاژهای آن برای ساخت بدنه هواپیما و زیردریایی، زره بدن و زره تانک استفاده می شود و در فناوری هسته ای نیز استفاده می شود. یکی دیگر از خواص قابل توجه این فلز اثر غیرفعال آن بر بافت زنده است. فقط از استئوپروتز ساخته می شود. برخی از ترکیبات تیتانیوم برای ساخت استفاده می شود سنگ های نیمه قیمتیو جواهرات
صنایع شیمیایی نیز تیتانیوم را نادیده نگرفته است. در بسیاری از محیط های تهاجمی، فلز خوردگی نمی کند. دی اکسید تیتانیوم برای ساخت رنگ سفید، در تولید پلاستیک و کاغذ و به عنوان یک رنگ استفاده می شود افزودنی های مواد غذایی E171.
در مقیاس سختی فلز، تیتانیوم پس از فلزات پلاتین و تنگستن در رتبه دوم قرار دارد.
توزیع و سهام
تیتانیوم یک فلز نسبتا رایج است. در این شاخص در رتبه دهم قرار دارد. پوسته زمین حاوی حدود 0.57 درصد تیتانیوم است. بر این لحظهدانشمندان بیش از صد ماده معدنی حاوی فلز را می شناسند. ذخایر آن تقریباً در سراسر جهان پراکنده است. استخراج تیتانیوم در چین، آفریقای جنوبی، روسیه، اوکراین، هند و ژاپن انجام می شود.
پیش رفتن
چندین سال است که دانشمندان در حال انجام تحقیقاتی بر روی فلز جدیدی هستند که به آن "فلز مایع" می گفتند. این اختراع ادعا می کند که جدیدترین و بادوام ترین فلز روی این سیاره است. اما هنوز به صورت جامد به دست نیامده است.
شیشه ساخته شده از فلز
متخصصان مؤسسه فناوری کالیفرنیا ماده ای را به دست آورده اند که از نظر خواص منحصر به فرد است - این قوی ترین آلیاژ تا به امروز - "شیشه فلزی" است. ویژگی منحصر به فرد آلیاژ جدید این است که شیشه فلزی از فلز ساخته شده است، اما ساختار داخلی شیشه ای دارد. امروزه دانشمندان در حال کشف این موضوع هستند که دقیقا چه چیزی به آلیاژ چنین خواص غیرعادی می دهد و چگونه می توان آنها را به آلیاژهای ساخته شده از مواد ارزان قیمت وارد کرد.
ساختار آمورف شیشه، بر خلاف ساختار کریستالی فلز، از انتشار ترک ها محافظت نمی شود، که شکنندگی شیشه را توضیح می دهد. شیشه های فلزی نیز همین عیب را دارند که به راحتی می شکنند و نوارهای برشی را تشکیل می دهند که به ترک تبدیل می شوند.
خواص آلیاژی
کارشناسان موسسه کالیفرنیا متوجه شدند که ظاهر تعداد زیادینوارهای برشی مقاومت بالایی در برابر ایجاد ترک ایجاد می کنند، به همین دلیل اثر معکوس حاصل می شود: مواد بدون فروریختن خم می شوند. دقیقاً این ماده، انرژی تولید نوارهای برشی بسیار کمتر از انرژی لازم برای تبدیل آنها به ترک است که آنها ایجاد کردند. R. Ritchie شرکت‌کننده در مطالعه توضیح داد: «با مخلوط کردن پنج عنصر، ما اطمینان حاصل کردیم که وقتی خنک می‌شود، ماده «نمی‌داند» کدام ساختار را بپذیرد و یک ساختار بی‌شکل را انتخاب می‌کند.
شیشه فلزی
بادوام ترین آلیاژ - شیشه فلزی - از پالادیوم نجیب، سیلیکون، فسفر، ژرمانیوم با مقدار کمی نقره تشکیل شده است (فرمول: Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2).
آلیاژ جدید در آزمایشات خود را به عنوان ترکیبی از خواص منحصر به فرد متقابل نشان داد - استحکام و استقامت در سطحی که قبلاً در هیچ ماده دیگری دیده نشده بود. در نتیجه، شیشه فلزی جدید سختی شیشه را با مقاومت فلزات در برابر ترک ترکیب می کند. علاوه بر این، سطح استحکام و استحکام در دسترس است.
استفاده از مواد
برای فلز ساختاری، تحقیقات انجام شده به طور قابل توجهی محدودیت های تحمل بار را به عقب رانده است. اما طبق پیش بینی دانشمندان، کاربرد گستردهقوی ترین آلیاژ، به دلیل نادر بودن و هزینه بالای جزء اصلی آن - پالادیوم، ممکن است یافت نشود. با این حال، توسعه دهندگان استفاده احتمالی را گزارش کردند از این مواددر ایمپلنت های پزشکی (به عنوان مثال، برای پروتزهای داخل فک بالا)، و به عنوان قطعات در صنایع خودروسازی یا هوافضا.