kaca logam

Spesialis dari Institut Teknologi California memperoleh bahan yang unik dalam sifat-sifatnya - ini adalah paduan paling tahan lama hingga saat ini - "kaca metalik". Keunikan paduan baru adalah kaca metalik terbuat dari logam, tetapi memiliki struktur internal kaca. Saat ini, para ilmuwan sedang mencari tahu apa sebenarnya yang membuat paduan tersebut memiliki sifat yang tidak biasa dan bagaimana mereka dapat dimasukkan ke dalam paduan dari bahan yang lebih murah.

Struktur amorf kaca, tidak seperti struktur kristal logam, tidak terlindung dari perambatan retak, yang menjelaskan kerapuhan kaca. Gelas logam juga memiliki kelemahan yang sama, yaitu juga cukup mudah hancur, membentuk pita-pita geser yang tumbuh menjadi retakan.

Sifat paduan

Para spesialis dari Institut California memperhatikan bahwa munculnya sejumlah besar pita geser memberikan ketahanan yang tinggi terhadap perkembangan retakan, yang dengannya efek sebaliknya tercapai: material ditekuk tanpa putus. Mereka menciptakan bahan seperti itu, energi untuk menghasilkan pita geser yang jauh lebih kecil daripada energi yang dibutuhkan untuk mengubahnya menjadi retakan. “Dengan mencampurkan lima elemen, kami memastikan bahwa ketika didinginkan, material “tidak tahu” struktur mana yang harus diambil, dan memilih yang amorf, jelas R. Ritchie, salah satu peserta penelitian.

kaca metalik

Paduan paling tahan lama - kaca metalik - terdiri dari paladium mulia, silikon, fosfor, germanium dengan sedikit tambahan perak (rumus: Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2).

Paduan baru menunjukkan dirinya dalam tes sebagai kombinasi sifat yang saling eksklusif - kekuatan dan daya tahan pada tingkat yang sebelumnya tidak terlihat pada bahan lain. Hasilnya, kaca metalik baru menggabungkan kekerasan kaca dengan ketahanan retak logam. Apalagi tingkat kekakuan dan kekuatannya bisa dijangkau.

Penggunaan bahan

Untuk logam struktural, penelitian ini secara signifikan mendorong kembali batas toleransi beban. Tetapi, menurut para ilmuwan, paduan yang paling tahan lama, karena kelangkaan dan biaya tinggi dari komponen utamanya, paladium, mungkin tidak digunakan secara luas. Namun, pengembang telah melaporkan kemungkinan penggunaan bahan ini dalam implan medis (misalnya, untuk prostesis intramaxillary), serta suku cadang dalam industri otomotif atau dirgantara.

Saat menyebut kata "logam", pasti semua orang membayangkan dalam imajinasi mereka lembaran besi yang kokoh, tahan lama, dan sangat kuat yang tidak bisa ditekuk atau dipatahkan begitu saja. Namun, logam sangat berbeda. Dan jika Anda bertanya-tanya logam mana yang paling tahan lama di dunia, maka kami akan memberi Anda jawaban yang andal dan memberi tahu Anda tentang logam semacam itu. Ini adalah bahan warna perak-putih, yang disebut "titanium".

Siapa yang membukanya dan kapan?

Dua ilmuwan bekerja pada penemuan logam ini sekaligus - orang Inggris W. Gregory dan orang Jerman M. Klaptor. Mereka menemukan elemen ini pada akhir abad kedelapan belas, tetapi dengan jeda enam tahun. Dalam tabel periodik, titanium muncul di nomor seri dua puluh detik segera setelah penemuan logam oleh para ilmuwan. Namun, karena kerapuhannya yang tinggi, titanium tidak digunakan untuk waktu yang lama. Dan pada tahun 1925. Fisikawan Belanda membuat penemuan nyata dengan mengisolasi titanium paling murni, yang menggabungkan banyak keuntungan. Logam mulai dibedakan oleh kemampuan manufaktur yang tinggi, kekuatan spesifik yang sangat baik, ketahanan terhadap korosi dan kekuatan yang luar biasa ketika terkena kondisi suhu tinggi.

Karakteristik utama titanium

Logam terkuat di dunia, yang dibuat oleh para ilmuwan pada tahun 1925, sangat ulet, sehingga memungkinkan untuk membuat lembaran, batang, pita, pipa, kabel, dan foil dari logam tersebut. Dalam hal kekerasan, titanium empat kali lebih keras dari besi dan tembaga, dan titanium dua belas kali lebih kuat dari aluminium dalam parameter ini. Produk titanium mempertahankan kekuatannya bahkan saat terkena suhu tinggi. Bagian titanium dapat berfungsi untuk waktu yang lama di bawah pengaruh beban sangat tinggi.

Juga, logam paling tahan lama di Bumi memiliki karakteristik anti-korosi yang sangat baik. Misalnya, pelat titanium yang ditempatkan di air laut tidak terkena karat selama sepuluh tahun. Ahli listrik dan insinyur elektronik radio memiliki minat yang meningkat pada logam ini - dan semua karena logam terkuat di dunia memiliki hambatan listrik yang signifikan dan dibedakan oleh sifat non-magnetik.

Mengapa logam ini disebut "titanium"?

Ada dua versi asal usul namanya. Menurut salah satu dari mereka, diyakini bahwa logam perak-putih itu dinamai ratu peri Titania, yang dikenal dari mitologi Jerman. Dan semua karena bahannya, selain kekuatannya yang tinggi, juga sangat ringan. Menurut versi lain, logam tersebut dinamai anak-anak perkasa dari dewi Gaia - para Titan. Sulit untuk menilai versi mana yang lebih masuk akal, tetapi dapat dicatat bahwa masing-masing dari mereka luar biasa dan memiliki tempatnya sendiri.

Aplikasi titanium

Penggunaan logam perak cukup luas. Ini digunakan dalam industri militer (konstruksi rudal, baju besi untuk pesawat, lambung untuk kapal selam, dll.), Obat-obatan (prostetik), otomotif, pertanian, ponsel dan perhiasan.

Bahkan lebih ringan dan lebih tahan lama

Baru-baru ini, para ilmuwan California mengumumkan kepada seluruh dunia bahwa mereka telah menemukan logam yang paling ringan dan paling tahan lama. Ini adalah logam cair yang dibuat dari campuran oksida graphene dan karbon terliofilisasi. Liquid-metal telah menerima nilai tinggi dari para spesialis dan telah memantapkan dirinya sebagai bahan yang ideal untuk pengecoran dan baja tahan karat.

Logam baru ini sangat ringan sehingga kelopak bunga dapat dengan mudah menahannya. Seperti yang Anda ketahui, graphene dibedakan tidak hanya oleh ringan dan kekuatannya yang tinggi, tetapi juga oleh fleksibilitasnya yang luar biasa. Oleh karena itu, para ilmuwan saat ini sedang berkembang ke arah penciptaan bahan ultraringan, dan mungkin dalam waktu dekat bahan yang lebih unik akan muncul di hadapan umat manusia.

Waktu membaca: 5 menit.

Logam menemani umat manusia hampir semua kehidupan sadarnya. Ini dimulai, tentu saja, dengan tembaga, karena merupakan bahan yang paling mudah dibentuk dan tersedia di alam.

Evolusi membantu orang untuk berkembang secara signifikan dalam hal teknis, dan seiring waktu mereka mulai menemukan paduan yang menjadi lebih kuat dan lebih kuat. Di zaman kita, eksperimen terus berlanjut, dan setiap tahun paduan kuat baru muncul. Mari kita pertimbangkan yang terbaik dari mereka.

Titanium

Titanium adalah bahan berkekuatan tinggi yang banyak digunakan di banyak industri. Area aplikasi yang paling umum adalah penerbangan. Semua kesalahan kombinasi yang sukses dari bobot rendah dan kekuatan tinggi. Juga, sifat-sifat titanium adalah kekuatan spesifik yang tinggi, ketahanan terhadap pengaruh fisik, suhu dan korosi.

Uranus

Salah satu elemen yang paling tahan lama. Dalam kondisi alami, itu adalah logam radioaktif yang lemah. Itu dapat terjadi dalam keadaan bebas, sangat berat, dan didistribusikan secara luas di seluruh dunia karena sifat paramagnetiknya. Uranium fleksibel, memiliki kelenturan tempa tinggi dan keuletan relatif.

tungsten

Logam paling tahan api yang dikenal saat ini. Memiliki warna abu-abu keperakan yang disebut unsur transisi. Sifat-sifat tungsten membuatnya tahan terhadap serangan kimia dan lunak. Area aplikasi yang paling terkenal digunakan dalam lampu pijar.

renium

Logam putih keperakan. Di alam, dapat ditemukan dalam bentuk murni, tetapi ada juga bahan baku molibdenum, di mana ia juga ditemukan. Ciri khas renium adalah refraktori. Itu milik logam mahal, jadi harganya juga turun skala. Area aplikasi utama adalah elektronik.

Osmium

Osmium adalah logam putih keperakan yang memiliki sedikit warna biru. Itu milik kelompok platinum dan memiliki kemiripan yang luar biasa besar dengan iridium dalam sifat seperti refraktori, kekerasan dan kerapuhan.

Berilium

Logam ini adalah elemen dengan rona abu-abu muda dan toksisitas tinggi. Memiliki sifat yang tidak biasa seperti itu, bahan tersebut telah menemukan aplikasi luas di bidang energi nuklir dan teknologi laser. Kekuatan berilium yang tinggi memungkinkannya untuk digunakan dalam pembuatan paduan paduan.

kromium

Warna putih kebiruan membuat krom menonjol dari daftar. Ini tahan terhadap alkali dan asam. Di alam, dapat ditemukan dalam bentuk murni. Kromium sering digunakan untuk membuat berbagai paduan yang selanjutnya digunakan di bidang kedokteran dan peralatan kimia.

Ferrochrome adalah paduan kromium dan besi. Ini digunakan dalam pembuatan alat pemotong logam.

tantalum

Ini adalah logam keperakan dengan kekerasan dan kepadatan tinggi. Bayangan timbal pada logam terbentuk karena munculnya film oksida di permukaan. Logam ini dikerjakan dengan baik.

Sampai saat ini, tantalum telah berhasil digunakan dalam pembangunan reaktor nuklir dan produksi metalurgi.

rutenium

Logam keperakan yang termasuk dalam kelompok platinum. Ini memiliki komposisi yang tidak biasa: itu termasuk jaringan otot organisme hidup. Fakta khas lainnya adalah bahwa rutenium digunakan sebagai katalis untuk banyak reaksi kimia.

iridium

Di peringkat kami, logam ini menempati baris pertama. Ini memiliki warna putih keperakan. Iridium juga termasuk dalam kelompok platinum dan memiliki kekerasan tertinggi dari logam-logam di atas. Di dunia modern, ini sangat sering digunakan. Pada dasarnya, itu ditambahkan ke logam lain untuk meningkatkan ketahanannya terhadap lingkungan asam. Logam itu sendiri sangat mahal, karena distribusinya sangat buruk di alam.

Baca juga:

Ketika berbicara tentang logam terkuat di dunia, Saya langsung teringat seorang ksatria abad pertengahan dengan pedang siap pakai dan dalam baju besi yang terbuat dari baja Damaskus yang legendaris. Dialah yang, tidak masuk akal, dianggap paling padat, tahan lama, tidak dapat menerima pengaruh mekanis atau kimia. Tetapi bagaimanapun juga, baja bukanlah logam murni, ia terdiri dari beberapa komponen yang telah diproses untuk mengubah sifat akhir dari produk jadi. Oleh karena itu, tidak bisa disebut zat dengan kekerasan tertinggi. Logam apa yang paling tahan lama di planet ini?

10 Titan

Titanium berada di posisi ke-10 dari peringkat kami untuk logam paling tahan lama di dunia. Ini adalah kekuatan tinggi, kepadatan rendah, padat keperakan. Titanium tahan terhadap suhu tinggi, tidak menyerah pada korosi, tahan terhadap bahan kimia dan tidak takut kerusakan mekanis. Dimungkinkan untuk melelehkan titanium hanya pada suhu di atas 3200 derajat, dan itu mendidih, setelah memanas hingga suhu 3300 derajat. Cakupan logam ini luas dan beragam - dari industri militer hingga obat-obatan.

Titanium ditemukan pada abad ke-18 oleh ahli kimia Inggris dan Jerman, dan dinamai Titans - makhluk mitos raksasa dengan kekuatan yang belum pernah terjadi sebelumnya dan kemampuan supranatural lainnya.

Untuk waktu yang lama, titanium tidak digunakan untuk keperluan industri, karena mereka tidak dapat melewati kerapuhan alami logam ini. Itu mungkin untuk mendapatkannya dalam bentuk murni hanya di musim dingin tahun 1925.

9

Tempat ke-9 dalam 10 Besar adalah uranium. Ciri khasnya adalah radioaktivitas yang lemah. Uranium ditemukan di alam baik dalam bentuk murni maupun sebagai komponen batuan sedimen. Di antara sifat-sifat utama logam ini, perlu untuk menyoroti fleksibilitas dan keuletan yang baik, keuletan, yang memungkinkannya digunakan di berbagai industri.

Paduan uranium yang diberi perlakuan panas dicirikan oleh ketahanan yang tinggi terhadap korosi; produk dari mereka tidak berubah bentuk dengan perubahan suhu. Itulah sebabnya logam ini digunakan hingga pertengahan 30-an abad terakhir untuk pembuatan baja perkakas, tetapi kemudian teknologi ini ditinggalkan.

8

Di tempat ke-8 dalam peringkat kami adalah tungsten. Logam ini memiliki sifat tahan api yang luar biasa dan tak tertandingi. Itu mendidih pada suhu yang sangat tinggi - 5900 derajat. Dan logam abu-abu perak yang keras dengan kilau khas ini tidak takut pada bahan kimia yang paling agresif sekalipun, mudah terbentuk selama proses penempaan dan mampu meregang menjadi benang tertipis tanpa putus. Filamen tungsten - setiap orang telah mendengar dan melihatnya. Jadi benang ini terbuat dari tungsten.

Dari bahasa Jerman, kata "tungsten" diterjemahkan sebagai "busa serigala"
Logam ini ditemukan oleh ahli kimia Swedia Carl Scheele pada tahun 1781.

7 Renium

Logam transisi perak-putih ini termasuk dalam kategori yang mahal, sangat diperlukan dalam proses pembuatan elektronik dan teknologi modern. Rhenium dianugerahi gelar salah satu logam paling tahan lama di dunia karena kekerasan dan kepadatannya, yang tidak berkurang bahkan di bawah pengaruh perubahan suhu. Renium tahan api, diproduksi dari molibdenum dan bijih tembaga. Proses ini cukup rumit dan padat karya, yang menjelaskan tingginya biaya logam jadi. Untuk mendapatkan 1 kg renium, Anda membutuhkan 2 ribu ton bijih, produksi akhir logam ini tidak lebih dari 40 ton per tahun.

Rhenium ditemukan oleh ahli kimia terkenal Jerman Ida dan Walter Noddak, dan mereka menamakannya setelah Sungai Rhine yang indah.

6 Osmium

Posisi ke-6 peringkat kami diberikan kepada osmium - logam terkuat di dunia, termasuk dalam kelompok platinum dan dicirikan oleh kepadatan yang luar biasa. Dengan analogi dengan sebagian besar logam platinum, osmium tahan api dan keras, tetapi pada saat yang sama rapuh; tidak takut kerusakan mekanis dan paparan zat agresif.

Ciri khas osmium adalah warna putih keperakan dengan warna kebiruan yang nyaris tidak terlihat dan bau yang agak tidak enak (sesuatu yang mengingatkan pada kombinasi bawang putih dan pemutih). Dalam bentuknya yang murni, di alam, logam ini tidak ditemukan, sangat jarang dapat ditemukan bersama dengan iridium, itupun hanya di beberapa wilayah Siberia, Kanada, Amerika Serikat, dan Afrika Selatan. Osmium langka, oleh karena itu sangat mahal dan hanya digunakan jika investasi kolosal dalam ekstraksinya dibenarkan. Logam ini digunakan dalam elektronik, di ruang angkasa dan industri kimia, dalam operasi. Ini adalah komponen utama dalam produksi obat langka - kortison.

Osmium adalah logam paling mahal di dunia. Harga untuk 1 gramnya bisa mencapai 200 ribu rupiah.

5

Berilium memiliki warna abu-abu muda, ditandai dengan kekerasan, tahan api, konduktivitas termal yang baik dan toksisitas. Logam ini ditambang dari batuan dan banyak digunakan oleh ilmu pengetahuan modern. Ini sangat diperlukan dalam industri kedirgantaraan dan penerbangan, tenaga nuklir dan metalurgi.

4

Chromium adalah yang paling umum dari logam terkeras di dunia, produk dari

yang pasti ada di setiap rumah. Ini tahan lama, tahan terhadap lingkungan yang agresif, memiliki warna biru pucat dan kilau yang khas. Kromium didistribusikan secara luas di alam dalam bentuk bijih besi kromium, digunakan di hampir semua industri, ditambahkan ke komposisi logam lain untuk memberi mereka kekerasan tambahan, ketahanan korosi dan meningkatkan penampilan mereka. Bagian berlapis krom dari barang-barang interior, perlengkapan pipa dan peralatan rumah tangga menjadi dekorasi yang sangat baik untuk setiap rumah.

Titik leleh kromium adalah 1907 derajat, ia mendidih pada suhu 2671 derajat. Dalam bentuknya yang murni, kromium sangat mudah dibentuk dan kental, tetapi dalam kombinasi dengan oksigen menjadi rapuh dan sangat keras.

3

Tantalum adalah tempat ke-3 di peringkat kami, layak mendapatkan "medali perunggu" sebagai salah satu logam paling tahan lama di planet ini. Tantalum berwarna keperakan dengan kilau timbal yang khas, ditandai dengan peningkatan kekerasan dan kepadatan yang luar biasa. Seiring dengan refraktori, kekuatan, ketahanan terhadap karat dan serangan kimia yang agresif, logam ini dicirikan oleh keuletan. Ini dikerjakan dengan baik, yang sangat dihargai dalam industri kimia dan metalurgi. Logam sangat diperlukan selama pembangunan reaktor nuklir, itu adalah elemen utama dari paduan tahan panas.

2 Rutenium

Oksigen cair adalah keadaan agregasi oksigen, di mana itu adalah cairan biru pucat. Itu termasuk dalam kategori zat yang termasuk yang pertama digunakan di berbagai industri. Liquid O 2 digunakan untuk dua tujuan: untuk meningkatkan proses pembakaran dan untuk mengoksidasi proses kimia. Kebutuhan untuk memecahkan masalah inilah yang menjadi alasan popularitas peralatan pemisahan udara.

Sifat fisik oksigen cair

Dalam keadaan cair, oksigen memiliki rona biru pucat. Ketika dituangkan dari satu wadah ke wadah lain, oksigen cair memancarkan uap air, menyerap panas dari udara sekitarnya. Pada saat yang sama, suhu udara turun tajam, yang mengarah pada pembentukan kabut.

Jenis oksigen ini mampu mendidih pada suhu 183°C. Jika saat ini Anda menempatkannya di lingkungan di mana suhu udara sekitar 30-40 ° C, maka perebusan hanya akan meningkat. Pada suhu kamar, cairan menguap dengan cepat.

Untuk mengurangi laju penguapan oksigen cair, itu ditempatkan di silinder khusus. Tangki penyimpanan O2 adalah bejana dua lapis. Dinding bagian dalam silinder ditutupi dengan lapisan perak, dan semua udara dipompa keluar antara itu dan dinding luar. Lapisan perak diperlukan untuk memantulkan panas. Dalam silinder seperti itu, oksigen dapat disimpan selama beberapa hari.

Sifat fisik lain dari oksigen cair meliputi:

• titik didih - -183 ° ,
• tekanan kritis - 497 atmosfer,
• titik leleh - -219 ° ,
• suhu pemadatan - -220 °C.

Bagaimana oksigen cair diperoleh?

Oksigen yang kita hirup adalah semacam "campuran" nitrogen, oksigen, dan argon. Campuran tersebut juga mengandung karbon dioksida (0,03%), hidrogen, nitrous oxide dan gas langka lainnya. Untuk mengubah oksigen menjadi keadaan cair, perlu untuk mendinginkan udara. Pada tekanan 50 atmosfer dan suhu udara -191,8 hingga -193,7, pendinginan udara yang dalam dan transisinya ke keadaan cair tercapai.

Setelah itu dilakukan rektifikasi, yaitu pemisahan nitrogen dari oksigen. Ini dicapai dengan memanaskan cairan berulang kali, di mana nitrogen menguap terlebih dahulu, dan cairan yang tersisa diperkaya dengan O 2.

Di area apa oksigen cair digunakan?

Saat ini, oksigen cair digunakan di berbagai industri:

• bahan kimia,
• kaca,
• metalurgi,
• farmasi,
• pulp dan kertas.

Liquid O 2 berfungsi sebagai bahan baku untuk produksi senyawa kimia lainnya, seperti titanium dioksida atau etilen oksida. Ini juga dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja sebagian besar proses oksidatif.

Dalam industri kaca, oksigen digunakan untuk mengintensifkan proses pembakaran yang diperlukan untuk menjaga agar tungku kaca tetap berjalan. Selain itu, ini membantu mengurangi emisi oksida nitrogen dan meningkatkan efisiensi produksi kaca.

Untuk tujuan yang sama, cairan O 2 digunakan dalam metalurgi, di mana ia memperkaya udara dan meningkatkan efisiensi proses pembakaran.

Oksigen cair dikaitkan dengan percepatan proses pertumbuhan sel, oleh karena itu, dalam obat-obatan, ditambahkan ke fermentor dan bioreaktor.

Dalam industri pulp dan kertas, jenis oksigen ini digunakan untuk ekstraksi oksidatif, pengolahan air limbah dan delignifikasi (produksi pulp).

Selain itu, oksigen cair digunakan dalam industri otomotif dan teknik mesin, di mana ia digunakan sebagai gas tambahan selama pemotongan laser. Itu juga ditambahkan ke komposisi campuran gas pelindung.

Keamanan Oksigen Cair

Saat bekerja dengan oksigen cair, tidak ada ancaman keracunan, tetapi beberapa persyaratan keselamatan harus diperhatikan dengan ketat:

• memakai pakaian khusus untuk melindungi bagian tubuh dari radang dingin,
• hindari kontak dengan api terbuka selama dan 20-30 menit setelah bekerja dengan O 2,
• melakukan pekerjaan pengelasan dan perbaikan hanya 2-3 jam setelah akhir manipulasi dengan jenis gas ini,
• sebelum memompa O 2, perlu sedikit mendinginkan sistem melalui aliran kecil produk.

Keuntungan kerjasama dengan NPK Grasys

Perusahaan penelitian dan produksi "Grasys" memasok peralatan yang memungkinkan Anda menerima oksigen gas secara mandiri dari udara atmosfer.

Selama lebih dari 10 tahun, perusahaan kami telah mengembangkan dan membuat peralatan pemisahan gas dan udara, serta merekayasa, merancang, dan melakukan pekerjaan kompleks turnkey. Kami akan membantu Anda memecahkan masalah yang terkait dengan pemisahan gas dan udara, pemanfaatan gas minyak terkait dan pengolahan gas alam.

Dalam proses pembuatan peralatan, kami menggunakan teknologi nano dan komponen berkualitas tinggi, yang meningkatkan sifat teknis dan operasional produk. Hubungi perwakilan Grasys untuk mendapatkan informasi rinci tentang instalasi yang Anda minati!

Lebih detail Anda bisa berkenalan dengan peralatan oksigen (generator oksigen, pabrik oksigen, stasiun oksigen) di halaman