सबसे टिकाऊ धातु। उच्च शक्ति धातु

दुनिया में ऐसी कई धातुएं हैं जो कठोरता के मामले में समान हैं, लेकिन उनमें से सभी का व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग नहीं किया जाता है। इसके कई कारण हो सकते हैं: दुर्लभता और इसलिए उच्च लागत, या रेडियोधर्मिता, जो मानव आवश्यकताओं के लिए इसके उपयोग को रोकती है। सबसे कठोर धातुओं में, 6 नेता हैं जिन्होंने अपनी विशेषताओं से दुनिया को जीत लिया।

धातुओं की कठोरता को आमतौर पर मोह पैमाने पर मापा जाता है। कठोरता को मापने की विधि अन्य धातुओं द्वारा खरोंच के प्रतिरोध के आकलन पर आधारित है। इस प्रकार, यह निर्धारित किया गया कि यूरेनियम और टंगस्टन में सबसे अधिक कठोरता है। हालाँकि, ऐसी धातुएँ हैं जिनका उपयोग जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में अधिक किया जाता है, हालाँकि उनकी कठोरता मोह पैमाने पर उच्चतम नहीं है। इसलिए, सबसे कठिन धातुओं के विषय का खुलासा करते समय, प्रसिद्ध टाइटेनियम, क्रोमियम, ऑस्मियम और इरिडियम का उल्लेख नहीं करना गलत होगा।

यह पूछे जाने पर कि सबसे कठोर धातु कौन सी है, स्कूल में रसायन विज्ञान और भौतिकी का अध्ययन करने वाला कोई भी व्यक्ति उत्तर देगा: "टाइटेनियम"। बेशक, शुद्ध रूप में मिश्र धातु और यहां तक ​​​​कि सोने की डली भी हैं जो इसे ताकत में पार करती हैं। लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी और उत्पादन में इस्तेमाल होने वाले टाइटेनियम के बराबर नहीं है।

शुद्ध टाइटेनियम पहली बार 1925 में प्राप्त किया गया था और साथ ही इसे पृथ्वी पर सबसे कठोर धातु घोषित किया गया था। यह तुरंत उत्पादन के पूरी तरह से अलग-अलग क्षेत्रों में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाने लगा - मिसाइलों के कुछ हिस्सों और हवाई परिवहन से लेकर दंत प्रत्यारोपण तक। इसके कई मुख्य गुण धातु की ऐसी लोकप्रियता का गुण बन गए हैं: उच्च यांत्रिक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान, और कम घनत्व। धातुओं की कठोरता के मोह पैमाने पर, टाइटेनियम का ग्रेड 4.5 है, जो उच्चतम संकेतक नहीं है। हालांकि, विभिन्न उद्योगों में इसकी लोकप्रियता और भागीदारी इसे आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले लोगों में सबसे कठिन बनाती है।

टाइटेनियम आमतौर पर निर्माण में उपयोग की जाने वाली सबसे कठोर धातु है

उद्योग में टाइटेनियम के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी। इस धातु के उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है:

• विमानन उद्योग - विमान ग्लाइडर के पुर्जे, गैस टर्बाइन, खाल, भार वहन करने वाले तत्व, लैंडिंग गियर के पुर्जे, रिवेट्स, आदि;
• अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी - चढ़ाना, विवरण;
• जहाज निर्माण - जहाज चढ़ाना, पंप और पाइपलाइन भागों, नौवहन उपकरण, टरबाइन इंजन, भाप बॉयलर;
• मैकेनिकल इंजीनियरिंग - टरबाइन कंडेनसर, पाइप, पहनने के लिए प्रतिरोधी तत्व;
• तेल और गैस उद्योग - ड्रिलिंग, पंप, दबाव वाहिकाओं के लिए पाइप;
• मोटर वाहन उद्योग - वाल्व और निकास प्रणाली, ट्रांसमिशन शाफ्ट, बोल्ट, स्प्रिंग्स के तंत्र में;
• निर्माण - इमारतों, छत सामग्री, प्रकाश जुड़नार और यहां तक ​​कि स्मारकों के बाहरी और आंतरिक आवरण;
• चिकित्सा - शल्य चिकित्सा उपकरण, कृत्रिम अंग, प्रत्यारोपण, हृदय संबंधी उपकरणों के लिए आवास;
• खेल - खेल उपकरण, यात्रा के सामान, साइकिल के पुर्जे।
• उपभोक्ता सामान - गहने, सजावटी सामान, उद्यान उपकरण, घड़ियां, रसोई के बर्तन, इलेक्ट्रॉनिक्स आवास और यहां तक ​​कि घंटियां, और पेंट, सफेद, प्लास्टिक और कागज में भी जोड़े जाते हैं।

आप देख सकते हैं कि टाइटेनियम अपने भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण उद्योग के पूरी तरह से विभिन्न क्षेत्रों में मांग में है। भले ही यह मोह पैमाने पर दुनिया की सबसे कठोर धातु नहीं है, लेकिन इससे बने उत्पाद स्टील की तुलना में बहुत मजबूत और हल्के होते हैं, कम पहनते हैं और जलन के लिए अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

टाइटेनियम को सक्रिय रूप से उपभोग की जाने वाली धातुओं में सबसे कठिन माना जाता है।

अपने प्राकृतिक रूप में सबसे कठोर धातु को एक नीली-सफेद धातु - क्रोम माना जाता है। यह 18 वीं शताब्दी के अंत में खोजा गया था और तब से इसका व्यापक रूप से उत्पादन में उपयोग किया जाता है। मोह पैमाने पर, क्रोमियम की कठोरता 5 है। और अच्छे कारण के लिए - वे कांच काट सकते हैं, और जब लोहे के साथ मिलकर, यह धातु को भी काट सकता है। क्रोमियम धातु विज्ञान में भी सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है - इसके भौतिक गुणों में सुधार के लिए इसे स्टील में जोड़ा जाता है। क्रोमियम के उपयोग की सीमा बहुत विविध है। इसका उपयोग आग्नेयास्त्रों के बैरल, चिकित्सा और रासायनिक प्रसंस्करण उपकरण, घरेलू सामान - रसोई के बर्तन, फर्नीचर के धातु के टुकड़े और यहां तक ​​कि पनडुब्बियों के पतवार बनाने के लिए किया जाता है।

उच्चतम शुद्ध कठोरता - क्रोम

क्रोमियम का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, स्टेनलेस स्टील के उत्पादन के लिए, या सतह कोटिंग के लिए - क्रोम चढ़ाना (प्रौद्योगिकी, कार, भागों, व्यंजन)। इस धातु का उपयोग अक्सर बन्दूक बैरल के निर्माण में किया जाता है। इसके अलावा, यह धातु अक्सर रंजक और रंजक के उत्पादन में पाई जा सकती है। इसके उपयोग का एक और क्षेत्र आश्चर्यजनक लग सकता है - यह आहार की खुराक का उत्पादन है, और रासायनिक और चिकित्सा प्रयोगशालाओं के लिए तकनीकी उपकरणों के निर्माण में क्रोमियम को दूर नहीं किया जा सकता है।

ऑस्मियम और इरिडियम - प्लैटिनम समूह की धातुओं के प्रतिनिधि, लगभग समान घनत्व वाले होते हैं। प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में, वे अविश्वसनीय रूप से दुर्लभ हैं, और सबसे अधिक बार - एक दूसरे के साथ मिश्र धातु में। अपनी प्रकृति से इरिडियम में उच्च कठोरता होती है, यही वजह है कि यांत्रिक और रासायनिक दोनों तरह से धातु का काम करना मुश्किल है।

ऑस्मियम और इरिडियम का घनत्व सबसे अधिक होता है

यह अपेक्षाकृत हाल ही में है कि उद्योग में इरिडियम का सक्रिय रूप से उपयोग किया गया है। पहले, इसका उपयोग सावधानी के साथ किया जाता था, क्योंकि इसकी भौतिक-रासायनिक विशेषताओं को पूरी तरह से समझा नहीं गया था। अब, इरिडियम का उपयोग गहनों के निर्माण में भी किया जाता है (जैसे कि प्लेटिनम के साथ जड़ना या मिश्र धातु में), शल्य चिकित्सा उपकरण और हृदय उत्तेजक के लिए भागों। चिकित्सा में, धातु बस अपूरणीय है: इसके जैविक उत्पाद ऑन्कोलॉजी को दूर करने में मदद कर सकते हैं, और रेडियोधर्मी आइसोटोप के साथ इसका विकिरण कैंसर कोशिकाओं के विकास को रोक सकता है।

दुनिया में खनन किए गए इरिडियम का दो-तिहाई रासायनिक उद्योग में जाता है, और बाकी अन्य उद्योगों में वितरित किया जाता है - धातुकर्म उद्योग में छिड़काव, उपभोक्ता सामान (फाउंटेन पेन तत्व, गहने), इलेक्ट्रोड के उत्पादन में दवा, के तत्व पेसमेकर और सर्जिकल उपकरण, साथ ही धातुओं के भौतिक-रासायनिक और यांत्रिक गुणों में सुधार के लिए।

इरिडियम की काई कठोरता - 5

ऑस्मियम एक चांदी की सफेद धातु है जिसमें नीले रंग की चमक होती है। यह इरिडियम की तुलना में एक साल बाद खोजा गया था, और अब यह अक्सर लोहे के उल्कापिंडों में पाया जाता है। इसकी उच्च कठोरता के अलावा, ऑस्मियम इसकी उच्च लागत से अलग है - 1 ग्राम शुद्ध धातु का अनुमान 10 हजार डॉलर है। एक और विशेषता इसका वजन है - 1 लीटर पिघला हुआ ऑस्मियम 10 लीटर पानी के बराबर होता है। सच है, वैज्ञानिकों को अभी तक इस संपत्ति के लिए कोई आवेदन नहीं मिला है।

इसकी दुर्लभता और उच्च लागत के कारण, ऑस्मियम का उपयोग केवल वहीं किया जाता है जहां किसी अन्य धातु का उपयोग नहीं किया जा सकता है। उन्हें इसका व्यापक उपयोग नहीं मिला है, और जब तक धातु की आपूर्ति नियमित नहीं हो जाती, तब तक खोज करने का कोई मतलब नहीं है। ऑस्मियम का उपयोग अब ऐसे उपकरण बनाने के लिए किया जाता है जिन्हें उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। इससे बने उत्पाद शायद ही खराब होते हैं और इनमें महत्वपूर्ण स्थायित्व होता है।

ऑस्मियम का कठोरता सूचकांक 5.5 . तक पहुँच जाता है

सबसे प्रसिद्ध तत्वों में से एक और दुनिया में सबसे कठोर धातुओं में से एक यूरेनियम है। यह एक हल्के भूरे रंग की धातु है जिसमें कम रेडियोधर्मिता होती है। यूरेनियम को सबसे भारी धातुओं में से एक माना जाता है - इसका विशिष्ट गुरुत्व पानी के 19 गुना है। इसमें सापेक्ष लचीलापन, लचीलापन और लचीलापन, और अनुचुंबकीय गुण भी हैं। मॉस स्केल पर धातु की कठोरता 6 होती है, जिसे बहुत ही उच्च संकेतक माना जाता है।

पहले, यूरेनियम का उपयोग लगभग कभी नहीं किया जाता था, लेकिन अन्य धातुओं - रेडियम और वैनेडियम के निष्कर्षण में केवल अयस्क अपशिष्ट के रूप में पाया जाता था। आज, यूरेनियम का खनन जमा में किया जाता है, मुख्य स्रोत संयुक्त राज्य अमेरिका के रॉकी पर्वत, कांगो गणराज्य, कनाडा और दक्षिण अफ्रीका संघ हैं।

रेडियोधर्मिता के बावजूद, मानव जाति द्वारा यूरेनियम का सक्रिय रूप से उपभोग किया जाता है। परमाणु ऊर्जा उद्योग में इसकी सबसे अधिक मांग है - इसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, यूरेनियम का उपयोग रासायनिक उद्योग और भूविज्ञान में - चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

अविश्वसनीय विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण और सैन्य इंजीनियरिंग को याद नहीं किया। कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल के लिए कोर बनाने के लिए यूरेनियम का नियमित रूप से उपयोग किया जाता है, जो अपनी उच्च शक्ति के कारण कार्य के साथ उत्कृष्ट कार्य करते हैं।

यूरेनियम सबसे कठोर धातु है, लेकिन यह रेडियोधर्मी है

पृथ्वी पर सबसे कठोर धातुओं की हमारी सूची में सबसे ऊपर है शानदार सिल्वर-ग्रे टंगस्टन। मोहस पैमाने पर, टंगस्टन में यूरेनियम की तरह 6 की कठोरता होती है, लेकिन बाद वाले के विपरीत, यह रेडियोधर्मी नहीं है। प्राकृतिक कठोरता, हालांकि, इसके लचीलेपन से वंचित नहीं करती है, इसलिए टंगस्टन विभिन्न धातु उत्पादों को बनाने के लिए आदर्श है, और उच्च तापमान के लिए इसका प्रतिरोध इसे प्रकाश जुड़नार और इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग करने की अनुमति देता है। टंगस्टन की खपत अधिक मात्रा में नहीं होती है और इसका मुख्य कारण जमा में इसकी सीमित मात्रा है।

अपने उच्च घनत्व के कारण, भारी वजन और तोपखाने के गोले के उत्पादन के लिए हथियारों में टंगस्टन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सामान्य तौर पर, टंगस्टन का उपयोग सैन्य इंजीनियरिंग में सक्रिय रूप से किया जाता है - बुलेट, काउंटरवेट, बैलिस्टिक मिसाइल। इस धातु का अगला सबसे लोकप्रिय उपयोग विमानन है। इंजन, इलेक्ट्रोवैक्यूम उपकरणों के पुर्जे इससे बनाए जाते हैं। निर्माण में टंगस्टन काटने के उपकरण का उपयोग किया जाता है। यह वार्निश और प्रकाश प्रतिरोधी पेंट, आग प्रतिरोधी और जलरोधक कपड़ों के उत्पादन में भी एक अनिवार्य तत्व है।

टंगस्टन को सबसे दुर्दम्य और टिकाऊ माना जाता है

प्रत्येक धातु के गुणों और खपत के क्षेत्रों का अध्ययन करने के बाद, यह कहना मुश्किल है कि दुनिया में सबसे कठोर धातु कौन सी है, अगर हम न केवल मोह पैमाने के संकेतकों को ध्यान में रखते हैं। प्रत्येक प्रतिनिधि के कई फायदे हैं। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम, जिसमें अति-उच्च कठोरता नहीं है, ने सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातुओं में पहला स्थान हासिल किया है। लेकिन यूरेनियम, जिसकी कठोरता धातुओं के बीच उच्चतम अंक तक पहुंचती है, कमजोर रेडियोधर्मिता के कारण इतना लोकप्रिय नहीं है। और टंगस्टन, जो विकिरण का उत्सर्जन नहीं करता है और जिसमें उच्चतम शक्ति और बहुत अच्छे अनुपालन संकेतक हैं, सीमित संसाधनों के कारण सक्रिय रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है।

कई वैज्ञानिक विषयों (सामग्री और धातु विज्ञान, भौतिकी, रसायन विज्ञान) धातुओं के गुणों और विशेषताओं का अध्ययन करते हैं। एक आम तौर पर स्वीकृत वर्गीकरण है। हालांकि, उनके अध्ययन में प्रत्येक विषय विशेष विशिष्ट मानकों पर निर्भर करता है जो इसके हितों के क्षेत्र में हैं। दूसरी ओर, धातुओं और मिश्र धातुओं का अध्ययन करने वाले सभी विज्ञान एक ही दृष्टिकोण का पालन करते हैं कि दो मुख्य समूह हैं: लौह और अलौह।

धातुओं के लक्षण

निम्नलिखित मुख्य यांत्रिक गुण प्रतिष्ठित हैं:

• कठोरता - एक सामग्री की दूसरे के प्रवेश का विरोध करने की क्षमता को निर्धारित करता है, कठिन।
• थकान वह राशि है और साथ ही चक्र समय है जो एक सामग्री अपनी अखंडता को बदले बिना सामना कर सकती है।
• ताकत। इसमें निम्नलिखित शामिल हैं: यदि आप एक गतिशील, स्थिर या वैकल्पिक भार लागू करते हैं, तो इससे आकार, संरचना और आकार में परिवर्तन नहीं होगा, धातु की आंतरिक और बाहरी अखंडता का उल्लंघन नहीं होगा।
• प्लास्टिसिटी विरूपण के दौरान अखंडता और परिणामी आकार को बनाए रखने की क्षमता है।
• लोच कुछ बलों के प्रभाव में अखंडता को तोड़े बिना विरूपण है, साथ ही भार से छुटकारा पाने के बाद, अपने मूल आकार में लौटने की क्षमता।
• दरारों का प्रतिरोध - सामग्री में बाहरी ताकतों के प्रभाव में, वे नहीं बनते हैं, और बाहरी अखंडता भी बनी रहती है।
• पहनने का प्रतिरोध लंबे समय तक घर्षण के दौरान बाहरी और आंतरिक अखंडता को बनाए रखने की क्षमता है।
• चिपचिपापन - बढ़ते शारीरिक तनाव के तहत अखंडता बनाए रखना।
• गर्मी प्रतिरोध - उच्च तापमान के संपर्क में आने पर आकार, आकार और विनाश में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है।

धातुओं का वर्गीकरण

धातुओं में यांत्रिक, तकनीकी, परिचालन, भौतिक और रासायनिक विशेषता गुणों के संयोजन वाली सामग्री शामिल है:

• यांत्रिक विरूपण और विनाश का विरोध करने की क्षमता की पुष्टि करता है;
• विभिन्न प्रकार के प्रसंस्करण की क्षमता का तकनीकी प्रमाण;
• संचालन के दौरान परिवर्तन की प्रकृति को परिचालन दर्शाता है;
• विभिन्न पदार्थों के साथ रासायनिक शो बातचीत;
• भौतिक संकेत देते हैं कि सामग्री विभिन्न क्षेत्रों में कैसे व्यवहार करती है - थर्मल, विद्युत चुम्बकीय, गुरुत्वाकर्षण।

धातु वर्गीकरण प्रणाली के अनुसार, सभी मौजूदा सामग्रियों को दो मात्रा समूहों में बांटा गया है: लौह और अलौह। तकनीकी और यांत्रिक गुण भी निकट से संबंधित हैं। उदाहरण के लिए, धातु की ताकत उचित प्रसंस्करण का परिणाम हो सकती है। इन उद्देश्यों के लिए, तथाकथित सख्त और "उम्र बढ़ने" का उपयोग किया जाता है।

रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुणों का आपस में गहरा संबंध है, क्योंकि सामग्री की संरचना इसके अन्य सभी मापदंडों को निर्धारित करती है। उदाहरण के लिए, दुर्दम्य धातुएं सबसे अधिक टिकाऊ होती हैं। आराम की स्थिति में खुद को प्रकट करने वाले गुणों को भौतिक कहा जाता है, और बाहरी - यांत्रिक के प्रभाव में। घनत्व द्वारा धातुओं के वर्गीकरण के लिए टेबल भी हैं - मुख्य घटक, निर्माण तकनीक, पिघलने का तापमान और अन्य।

काली धातु

इस समूह से संबंधित सामग्रियों में समान गुण होते हैं: प्रभावशाली घनत्व, उच्च गलनांक और गहरा भूरा रंग। लौह धातुओं के पहले बड़े समूह में निम्नलिखित शामिल हैं:

अलौह धातु

दूसरे सबसे बड़े समूह में कम घनत्व, अच्छा प्लास्टिसिटी, कम गलनांक, प्रमुख रंग (सफेद, पीला, लाल) होता है और इसमें निम्नलिखित धातुएँ होती हैं:

• फेफड़े - मैग्नीशियम, स्ट्रोंटियम, सीज़ियम, कैल्शियम। प्रकृति में, वे केवल मजबूत यौगिकों में पाए जाते हैं। उनका उपयोग विभिन्न प्रयोजनों के लिए प्रकाश मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
• कुलीन। धातुओं के उदाहरण: प्लेटिनम, सोना, चांदी। वे जंग के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी हैं।
• कम पिघलने - कैडमियम, पारा, टिन, जस्ता। उनका गलनांक कम होता है और वे विभिन्न मिश्र धातुओं के उत्पादन में शामिल होते हैं।

अलौह धातुओं की कम ताकत उन्हें अपने शुद्ध रूप में उपयोग करने की अनुमति नहीं देती है, इसलिए उनका उपयोग उद्योग में मिश्र धातुओं के रूप में किया जाता है।

कॉपर और कॉपर मिश्र धातु

अपने शुद्ध रूप में, इसमें गुलाबी-लाल रंग, कम प्रतिरोधकता, कम घनत्व, अच्छी तापीय चालकता, उत्कृष्ट प्लास्टिसिटी और संक्षारण प्रतिरोध होता है। यह व्यापक रूप से विद्युत प्रवाह के संवाहक के रूप में उपयोग किया जाता है। तकनीकी जरूरतों के लिए, दो प्रकार के तांबे मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है: पीतल (जस्ता के साथ तांबा) और कांस्य (एल्यूमीनियम, टिन, निकल और अन्य धातुओं के साथ तांबा)। पीतल का उपयोग शीट, टेप, पाइप, तार, फिटिंग, बुशिंग, बियरिंग के निर्माण के लिए किया जाता है। फ्लैट और गोल स्प्रिंग्स, झिल्ली, विभिन्न फिटिंग और वर्म गियर कांस्य से बने होते हैं।

एल्यूमीनियम और मिश्र धातु

यह चांदी के सफेद रंग और उच्च संक्षारण प्रतिरोध के साथ एक बहुत ही हल्की धातु है। इसमें अच्छी विद्युत चालकता और प्लास्टिसिटी है। इसकी विशेषताओं के कारण, इसे भोजन, प्रकाश और विद्युत उद्योगों के साथ-साथ विमान निर्माण में भी आवेदन मिला है। विशेष रूप से महत्वपूर्ण भागों के निर्माण के लिए मैकेनिकल इंजीनियरिंग में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग अक्सर किया जाता है।

मैग्नीशियम, टाइटेनियम और उनके मिश्र धातु

मैग्नीशियम जंग के लिए प्रतिरोधी नहीं है, लेकिन तकनीकी जरूरतों के लिए उपयोग की जाने वाली कोई हल्की धातु नहीं है। मूल रूप से, इसे अन्य सामग्रियों के साथ मिश्र धातुओं में जोड़ा जाता है: जस्ता, मैंगनीज, एल्यूमीनियम, जो पूरी तरह से कटे हुए हैं और काफी मजबूत हैं। प्रकाश धातु मैग्नीशियम के साथ मिश्र धातुओं का उपयोग कैमरा बॉडी, विभिन्न उपकरणों और इंजनों के निर्माण में किया जाता है। टाइटेनियम ने रॉकेट उद्योग के साथ-साथ रासायनिक उद्योग के लिए मैकेनिकल इंजीनियरिंग में अपना आवेदन पाया है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं में कम घनत्व, उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और संक्षारण प्रतिरोध होता है। वे दबाव प्रसंस्करण के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देते हैं।

विरोधी घर्षण मिश्र

इन मिश्र धातुओं को घर्षण सतहों के जीवन को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे एक धातु की निम्नलिखित विशेषताओं को जोड़ते हैं - अच्छी तापीय चालकता, कम गलनांक, सूक्ष्म छिद्र, घर्षण का कम गुणांक। एंटीफ्रिक्शन मिश्र में सीसा, एल्यूमीनियम, तांबा या टिन पर आधारित मिश्र धातु शामिल हैं। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले हैं:

• बेबबिट इसे सीसा और टिन के आधार पर बनाया जाता है। उच्च गति और सदमे भार के तहत काम करने वाले असर वाले गोले के उत्पादन में उपयोग किया जाता है;
• एल्यूमीनियम मिश्र;
• कांस्य;
• सेरमेट सामग्री;
• कच्चा लोहा।

नरम धातु

धातु वर्गीकरण प्रणाली के अनुसार, ये सोना, तांबा, चांदी, एल्यूमीनियम हैं, लेकिन सबसे नरम में सीज़ियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम और अन्य हैं। सोना प्रकृति में भारी बिखरा हुआ है। यह समुद्री जल, मानव शरीर में पाया जाता है, और यह ग्रेनाइट के लगभग किसी भी टुकड़े में भी पाया जा सकता है। अपने शुद्ध रूप में, सोना लाल रंग के साथ पीला होता है, क्योंकि धातु नरम होती है - इसे नाखूनों से भी खरोंचा जा सकता है। पर्यावरण के प्रभाव में सोना जल्दी नष्ट हो जाता है। यह धातु विद्युत संपर्कों के लिए अपरिहार्य है। इस तथ्य के बावजूद कि चांदी सोने से बीस गुना अधिक है, यह भी दुर्लभ है।

इसका उपयोग टेबलवेयर, गहनों के उत्पादन के लिए किया जाता है। प्रकाश धातु सोडियम भी व्यापक है, रासायनिक उद्योग सहित, उर्वरकों और एंटीसेप्टिक्स के उत्पादन के लिए लगभग हर उद्योग में मांग में है।

धातु पारा है, हालांकि यह तरल अवस्था में है, इसलिए इसे दुनिया में सबसे नरम में से एक माना जाता है। इस सामग्री का उपयोग रक्षा और रासायनिक उद्योगों, कृषि और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में किया जाता है।

कठोर धातु

प्रकृति में व्यावहारिक रूप से कोई कठोर धातु नहीं है, इसलिए उन्हें प्राप्त करना बहुत कठिन है। ज्यादातर मामलों में, वे गिरे हुए उल्कापिंडों में पाए जाते हैं। क्रोमियम दुर्दम्य धातुओं से संबंधित है और हमारे ग्रह पर सबसे शुद्ध धातुओं में से सबसे कठोर है, इसके अलावा, यह मशीन के लिए आसान है।

टंगस्टन एक रासायनिक तत्व है। अन्य धातुओं की तुलना में सबसे कठिन माना जाता है। अत्यधिक उच्च गलनांक होता है। इसकी कठोरता के बावजूद, इससे किसी भी वांछित हिस्से को जाली बनाया जा सकता है। इसकी तापीय स्थिरता और लचीलेपन के कारण, यह प्रकाश जुड़नार में उपयोग किए जाने वाले छोटे तत्वों को पिघलाने के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री है। आग रोक धातु टंगस्टन भारी मिश्र धातुओं का मुख्य पदार्थ है।

ऊर्जा में धातु

मुक्त इलेक्ट्रॉनों और धनात्मक आयनों वाली धातुओं को अच्छा संवाहक माना जाता है। यह एक काफी लोकप्रिय सामग्री है, जो प्लास्टिसिटी, उच्च विद्युत चालकता और आसानी से इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता की विशेषता है।

वे बिजली, रेडियो फ्रीक्वेंसी और विशेष तार, बिजली के प्रतिष्ठानों के लिए पुर्जे, घरेलू बिजली के उपकरणों के लिए मशीनें बनाते हैं। केबल उत्पादों के निर्माण के लिए धातुओं के उपयोग में अग्रणी हैं:

• सीसा - जंग के लिए अधिक प्रतिरोध के लिए;
• तांबा - उच्च विद्युत चालकता, प्रसंस्करण में आसानी, संक्षारण प्रतिरोध और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति के लिए;
• एल्यूमीनियम - हल्के वजन, कंपन प्रतिरोध, शक्ति और गलनांक के लिए।

लौह द्वितीयक धातुओं की श्रेणियाँ

लौह धातुओं के अपशिष्ट पर कुछ आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। मिश्र धातुओं को इस्पात बनाने वाली भट्टियों में भेजने के लिए कुछ प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होगी। कचरे के परिवहन के लिए आवेदन जमा करने से पहले, इसकी लागत निर्धारित करने के लिए लौह धातुओं के GOST से खुद को परिचित करना आवश्यक है। ब्लैक सेकेंडरी स्क्रैप को स्टील और कास्ट आयरन में वर्गीकृत किया गया है। यदि संरचना में मिश्र धातु योजक होते हैं, तो इसे "बी" श्रेणी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। श्रेणी "ए" में कार्बोनेसियस शामिल हैं: स्टील, कच्चा लोहा, एडिटिव्स।

धातुकर्मी और फाउंड्री कर्मचारी, सीमित प्राथमिक कच्चे माल के आधार के कारण, द्वितीयक कच्चे माल में सक्रिय रुचि दिखाते हैं। धातु अयस्क के बजाय लौह स्क्रैप का उपयोग एक संसाधन और ऊर्जा बचत समाधान है। द्वितीयक लौह धातु का उपयोग कनवर्टर गलाने वाले कूलर के रूप में किया जाता है।

धातुओं के लिए अनुप्रयोगों की सीमा अविश्वसनीय रूप से विस्तृत है। निर्माण और मशीन उद्योगों में लौह और अलौह सामग्री का उपयोग अप्रतिबंधित रूप से किया जाता है। अलौह धातुओं को ऊर्जा उद्योग में समाप्त नहीं किया जा सकता है। गहने बनाने के लिए दुर्लभ और कीमती वस्तुओं का उपयोग किया जाता है। अलौह और लौह दोनों धातुओं का उपयोग कला और चिकित्सा में किया जाता है। घरेलू आपूर्ति से लेकर अद्वितीय उपकरणों और उपकरणों तक, उनके बिना किसी व्यक्ति के जीवन की कल्पना करना असंभव है।

चूंकि इनका घनत्व सबसे अधिक होता है। उनमें से सबसे भारी ऑस्मियम और इरिडियम हैं। यह इन धातुओं का घनत्व सूचकांक लगभग समान है, एक मामूली गणना त्रुटि को छोड़कर।

इरिडियम की खोज 1803 में हुई थी। यह दक्षिण अमेरिका से लाए गए प्राकृतिक प्लैटिनम की जांच करते हुए अंग्रेजी रसायनज्ञ स्मिथसन टेनैट द्वारा खोजा गया था। प्राचीन ग्रीक से अनुवादित, "इरिडियम" नाम का अर्थ है "इंद्रधनुष"।

विद्युत ऊर्जा के स्रोत के रूप में वैज्ञानिक रुचि एक भारी धातु का समस्थानिक है - इरिडियम-192m2, क्योंकि यह धातु बहुत बड़ी है - 241 वर्ष। इरिडियम का व्यापक रूप से उद्योग और जीवाश्म विज्ञान में उपयोग किया जाता है - इसका उपयोग कलम के लिए कलम के उत्पादन के लिए, पृथ्वी की परतों की आयु निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

1804 में संयोग से ऑस्मियम की खोज की गई थी। यह सबसे कठोर धातु एक्वा रेजिया में घुले प्लैटिनम के अवक्षेप की रासायनिक संरचना में पाई गई थी। "ऑस्मियम" नाम प्राचीन ग्रीक शब्द "गंध" से आया है। प्रकृति में, यह धातु लगभग अनुपस्थित है। अक्सर यह संरचना में पाया जाता है इरिडियम की तरह, ऑस्मियम लगभग यांत्रिक तनाव के अधीन नहीं है। एक लीटर ऑस्मियम दस लीटर पानी से बहुत भारी होता है। लेकिन इस धातु के इस गुण का अभी तक कहीं भी उपयोग नहीं हुआ है।

सबसे कठोर धातु, ऑस्मियम, रूसी और अमेरिकी खानों से आती है। हालांकि, दक्षिण अफ्रीका को सबसे अमीर जमाकर्ता के रूप में मान्यता प्राप्त है। ऑस्मियम अक्सर लोहे के उल्कापिंडों में पाया जाता है।

केवल कजाकिस्तान द्वारा निर्यात किया जाने वाला ऑस्मियम -187, विशेष रुचि का है। इसका उपयोग उल्कापिंडों की आयु निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस आइसोटोप के एक ग्राम की कीमत 10 हजार अमेरिकी डॉलर है।

उद्योग मुख्य रूप से गरमागरम लैंप के उत्पादन के लिए टंगस्टन (ओसराम) के साथ ऑस्मियम के एक कठोर मिश्र धातु का उपयोग करता है। ऑस्मियम भी उत्पादन में उत्प्रेरक है।यह काफी दुर्लभ है कि सर्जरी में उपकरणों के लिए काटने वाले हिस्से इस धातु से बनाए जाते हैं।

दोनों भारी धातुएँ - ऑस्मियम और इरिडियम - लगभग हमेशा एक ही मिश्र धातु में पाई जाती हैं। यह एक निश्चित पैटर्न है। और उन्हें अलग करने के लिए, आपको बहुत प्रयास करने की आवश्यकता है, क्योंकि वे उतने नरम नहीं हैं, जैसे कि चांदी।

हम में से बहुतों को पता नहीं है कि कौन सी धातु सबसे कठोर है।
स्टील, हालांकि मजबूत है, लेकिन शुद्ध धातु नहीं है, यह कार्बन और कुछ अन्य योगात्मक धातुओं के साथ लोहे को मिलाकर प्राप्त किया जाता है। और, यदि आवश्यक हो, तो स्टील को उसके गुणों को बदलने के लिए संसाधित किया जाता है।

टाइटेनियम- दुनिया की सबसे कठोर और टिकाऊ धातु।

टाइटेनियम की यांत्रिक शक्ति लोहे की तुलना में दोगुनी है
उदाहरण के लिए, 20 किलोमीटर की ऊंचाई पर एक हवाई जहाज ध्वनि की गति से तीन गुना तेज गति विकसित करता है। और इसके शरीर का तापमान लगभग 300 डिग्री सेल्सियस होता है।
केवल टाइटेनियम मिश्र धातु ही ऐसे भार का सामना कर सकती है।

* ऑस्मियम और इरिडियम कुछ सबसे कठोर धातुएं हैं।

* ग्रह पर सबसे शुद्ध धातुओं में से एक क्रोमियम है।

टाइटेनियम के बारे में थोड़ा:
टाइटेनियम की खोज जर्मन और अंग्रेजी केमिस्ट ग्रेगोर और क्लाप्रोथ ने एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से छह साल अलग की थी। यह 18 वीं शताब्दी के अंत में हुआ था। पदार्थ ने तुरंत मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली में अपना स्थान ले लिया। तीन दशक बाद टाइटेनियम धातु का पहला नमूना प्राप्त हुआ। और इसकी नाजुकता के कारण लंबे समय तक धातु का उपयोग नहीं किया गया था। ठीक 1925 तक - प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद, आयोडाइड विधि द्वारा शुद्ध टाइटेनियम प्राप्त किया गया था। खोज एक वास्तविक सफलता थी।

टाइटेनियम तकनीकी रूप से उन्नत निकला, डिजाइनरों और इंजीनियरों ने तुरंत इस पर ध्यान आकर्षित किया। और अब अयस्क से धातु मुख्य रूप से मैग्नीशियम-थर्मल विधि द्वारा प्राप्त की जाती है, जिसे 1940 में प्रस्तावित किया गया था।

यदि हम टाइटेनियम के भौतिक गुणों को स्पर्श करते हैं, तो हम इसकी उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च तापमान पर ताकत, कम घनत्व और संक्षारण प्रतिरोध को नोट कर सकते हैं। टाइटेनियम की यांत्रिक शक्ति लोहे की तुलना में दोगुनी और एल्यूमीनियम की छह गुना है। उच्च तापमान पर, जहां प्रकाश मिश्र अब काम नहीं करते (मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम पर आधारित), टाइटेनियम मिश्र धातु बचाव के लिए आते हैं। उदाहरण के लिए, 20 किलोमीटर की ऊंचाई पर एक हवाई जहाज ध्वनि की गति से तीन गुना तेज गति विकसित करता है। और इसके शरीर का तापमान लगभग 300 डिग्री सेल्सियस होता है। केवल टाइटेनियम मिश्र धातु ही ऐसे भार का सामना कर सकती है। प्रकृति में व्यापकता की दृष्टि से धातु दसवें स्थान पर है। टाइटेनियम का खनन दक्षिण अफ्रीका, रूस, चीन, यूक्रेन, जापान और भारत में किया जाता है। और यह देशों की पूरी सूची नहीं है।

हमारी दुनिया आश्चर्यजनक तथ्यों से भरी हुई है जो कई लोगों के लिए दिलचस्प हैं। विभिन्न धातुओं के गुण कोई अपवाद नहीं हैं। इन तत्वों में, जिनमें से दुनिया में 94 हैं, सबसे अधिक नमनीय और निंदनीय हैं, उच्च विद्युत चालकता वाले या प्रतिरोध के उच्च गुणांक वाले भी हैं। यह लेख सबसे कठोर धातुओं और उनके अद्वितीय गुणों पर ध्यान केंद्रित करेगा।

इरिडियम उच्चतम कठोरता वाली धातुओं की सूची में सबसे आगे है। इसकी खोज 19वीं शताब्दी की शुरुआत में इंग्लैंड के एक रसायनज्ञ स्मिथसन टेनेंट ने की थी। इरिडियम में निम्नलिखित भौतिक गुण हैं:

• एक चांदी का सफेद रंग है;
• इसका गलनांक 2466 ° C होता है;
• क्वथनांक - 4428 о ;
• प्रतिरोध - 5.3 · 10−8 ओम · मी।

चूंकि इरिडियम ग्रह पर सबसे कठोर धातु है, इसलिए इसे संसाधित करना मुश्किल है। लेकिन यह अभी भी विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, इसकी छोटी-छोटी गेंदें बनाई जाती हैं, जिनका उपयोग कलम के निब में किया जाता है। अंतरिक्ष रॉकेट के लिए घटक, कारों के लिए कुछ हिस्से, और बहुत कुछ इरिडियम से बनाए जाते हैं।

प्रकृति में बहुत कम इरिडियम पाया जाता है। इस धातु की खोज इस बात का एक प्रकार है कि उल्कापिंड उस स्थान पर गिरे जहां इसकी खोज की गई थी। इन ब्रह्मांडीय पिंडों में महत्वपूर्ण मात्रा में धातु होती है। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि हमारा ग्रह इरिडियम से भी समृद्ध है, लेकिन इसके निक्षेप पृथ्वी के केंद्र के करीब हैं।

हमारी सूची में दूसरा स्थान रूथेनियम को जाता है। चांदी के रंग की इस अक्रिय धातु की खोज रूसी रसायनज्ञ कार्ल क्लॉस की है, जिसे 1844 में बनाया गया था। यह तत्व प्लेटिनम समूह का है। यह एक दुर्लभ धातु है। वैज्ञानिक यह स्थापित करने में कामयाब रहे कि ग्रह पर लगभग 5 हजार टन रूथेनियम है। प्रति वर्ष लगभग 18 टन धातु का खनन किया जा सकता है।

रूथेनियम की सीमित मात्रा और उच्च लागत के कारण, यह उद्योग में शायद ही कभी उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग निम्नलिखित मामलों में किया जाता है:

• यह एक बड़ी संख्या कीसंक्षारक गुणों में सुधार के लिए टाइटेनियम में जोड़ा गया;
• प्लैटिनम के साथ इसके मिश्र धातु से, विद्युत संपर्क बनाए जाते हैं, जो उच्च प्रतिरोध द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं;
• रूथेनियम का उपयोग अक्सर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

1802 में खोजा गया गुडू, टैंटलम नामक धातु हमारी सूची में तीसरे स्थान पर है। इसकी खोज स्वीडिश रसायनज्ञ ए जी एकेबर्ग ने की थी। लंबे समय से यह माना जाता था कि टैंटलम नाइओबियम के समान है। लेकिन जर्मन रसायनज्ञ हेनरिक रोज यह साबित करने में सक्षम थे कि ये दो अलग-अलग तत्व हैं। 1922 में जर्मनी के वैज्ञानिक वर्नर बोल्टन टैंटलम को उसके शुद्ध रूप में अलग करने में सक्षम थे। यह एक अत्यंत दुर्लभ धातु है। अधिकांश टैंटलम अयस्क जमा पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में पाए गए हैं।

अपने अद्वितीय गुणों के कारण, टैंटलम एक अत्यधिक मांग वाली धातु है। इसका उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है:

• चिकित्सा में, टैंटलम का उपयोग तार और अन्य तत्वों को बनाने के लिए किया जाता है जो ऊतकों को एक साथ पकड़ सकते हैं और यहां तक ​​कि हड्डी के विकल्प के रूप में भी कार्य कर सकते हैं;
• इस धातु के साथ मिश्र धातु आक्रामक वातावरण के लिए प्रतिरोधी हैं, जिसके कारण उनका उपयोग एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स के निर्माण में किया जाता है;
• टैंटलम का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ऊर्जा बनाने के लिए भी किया जाता है;
• तत्व व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है।

क्रोमियम भी सबसे कठोर धातुओं में से एक है। यह रूस में 1763 में उत्तरी यूराल के एक क्षेत्र में खोजा गया था। इसका रंग नीला-सफेद है, हालांकि ऐसे मामले हैं कि इसे लौह धातु माना जाता है। क्रोमियम कोई दुर्लभ धातु नहीं है। निम्नलिखित देश जमा में समृद्ध हैं:

• कजाकिस्तान;
• रूस;
• मेडागास्कर;
• जिम्बाब्वे।

अन्य राज्यों में भी क्रोमियम के भंडार हैं। इस धातु का व्यापक रूप से धातु विज्ञान, विज्ञान, मैकेनिकल इंजीनियरिंग और अन्य की विभिन्न शाखाओं में उपयोग किया जाता है।

सबसे कठोर धातुओं की सूची में पाँचवाँ स्थान बेरिलियम का रहा। इसकी खोज फ्रांस के केमिस्ट लुइस निकोलस वौक्वेलिन की है, जिसे 1798 में बनाया गया था। इस धातु का रंग चांदी जैसा सफेद है। इसकी कठोरता के बावजूद, बेरिलियम एक भंगुर पदार्थ है, जिससे इसे संसाधित करना बहुत मुश्किल हो जाता है। इसका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले लाउडस्पीकर बनाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग जेट ईंधन, आग रोक सामग्री बनाने के लिए किया जाता है। धातु का व्यापक रूप से एयरोस्पेस इंजीनियरिंग और लेजर प्रतिष्ठानों में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा इंजीनियरिंग और एक्स-रे प्रौद्योगिकी के निर्माण में भी किया जाता है।

ऑस्मियम भी सबसे कठोर धातुओं की सूची में शामिल है। यह प्लेटिनम समूह का एक तत्व है और इरिडियम के गुणों के समान है। यह दुर्दम्य धातु आक्रामक वातावरण के लिए प्रतिरोधी है, इसमें उच्च घनत्व है, और इसे संसाधित करना मुश्किल है। इसकी खोज 1803 में इंग्लैंड के वैज्ञानिक स्मिथसन टेनेंट ने की थी। इस धातु का व्यापक रूप से चिकित्सा में उपयोग किया जाता है। पेसमेकर के तत्व इससे बने होते हैं, और इसका उपयोग फुफ्फुसीय वाल्व बनाने के लिए भी किया जाता है। यह रासायनिक उद्योग और सैन्य उद्देश्यों के लिए भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

ट्रांजिशनल सिल्वर मेटल रेनियम हमारी सूची में सातवें नंबर पर आता है। इस तत्व के अस्तित्व के बारे में धारणा 1871 में डी.आई. मेंडेलीव द्वारा बनाई गई थी, और इसकी खोज जर्मनी के रसायनज्ञों ने 1925 में की थी। पहले से ही 5 साल बाद, इस दुर्लभ, टिकाऊ और आग रोक धातु के निष्कर्षण को स्थापित करना संभव था। उस समय, एक वर्ष में 120 किलो रेनियम प्राप्त करना संभव था। अब धातु के वार्षिक उत्पादन की मात्रा बढ़कर 40 टन हो गई है। इसका उपयोग उत्प्रेरक के उत्पादन के लिए किया जाता है। इसका उपयोग विद्युत संपर्कों को स्वयं-सफाई करने के लिए भी किया जाता है।

सिल्वर-ग्रे टंगस्टन न केवल सबसे कठोर धातुओं में से एक है, यह अपवर्तकता की ओर भी ले जाता है। इसे केवल 3422 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघलाया जा सकता है। इस गुण के कारण, इसका उपयोग गरमागरम तत्वों को बनाने के लिए किया जाता है। इस तत्व से बने मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति होती है और अक्सर इसका उपयोग सैन्य उद्देश्यों के लिए किया जाता है। टंगस्टन का उपयोग सर्जिकल उपकरण बनाने के लिए भी किया जाता है। इसका उपयोग रेडियोधर्मी पदार्थों के भंडारण के लिए कंटेनर बनाने के लिए भी किया जाता है।

सबसे कठोर धातुओं में से एक यूरेनियम है। इसकी खोज 1840 में केमिस्ट पेलिगो ने की थी। डीआई मेंडलीफ ने इस धातु के गुणों के अध्ययन में बहुत बड़ा योगदान दिया। यूरेनियम के रेडियोधर्मी गुणों की खोज वैज्ञानिक ए. ए. बेकरेल ने 1896 में की थी। फिर फ्रांस के एक रसायनज्ञ ने धातु की खोजी गई विकिरण को बेकरेल किरणें कहा। यूरेनियम प्रकृति में सामान्य है। यूरेनियम अयस्क के सबसे बड़े भंडार वाले देश ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान और रूस हैं।

शीर्ष दस सबसे कठोर धातुओं में अंतिम स्थान टाइटेनियम का है। पहली बार शुद्ध रूप में यह तत्व स्वीडन के रसायनज्ञ जे जे बर्जेलियस ने 1825 में प्राप्त किया था। टाइटेनियम एक चांदी-सफेद प्रकाश धातु है जो अत्यधिक टिकाऊ और जंग और यांत्रिक तनाव के लिए प्रतिरोधी है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग, चिकित्सा और रासायनिक उद्योग की कई शाखाओं में किया जाता है।