sticla metalica

Specialiștii Institutului de Tehnologie din California au obținut un material unic în proprietățile sale - acesta este cel mai durabil aliaj până în prezent - „sticlă metalică”. Unicitatea noului aliaj este că sticla metalică este realizată din metal, dar are o structură internă din sticlă. Astăzi, oamenii de știință își dau seama ce anume conferă aliajului asemenea proprietăți neobișnuite și cum pot fi introduse în aliaje din materiale mai puțin costisitoare.

Structura amorfă a sticlei, spre deosebire de structura cristalină a metalului, nu este protejată de propagarea fisurilor, ceea ce explică fragilitatea sticlei. Același dezavantaj au și ochelarii metalici, care se distrug destul de ușor, formând benzi de forfecare care cresc în crăpături.

Proprietăți ale aliajului

Specialiștii Institutului Californian au observat că apariția unui număr mare de benzi de forfecare conferă o rezistență ridicată la dezvoltarea fisurilor, datorită cărora se realizează efectul opus: materialul se îndoaie fără rupere. Acest material, a cărui energie benzile de forfecare este mult mai mică decât energia necesară pentru a le transforma în fisuri, l-au creat. „Prin amestecarea a cinci elemente, ne-am asigurat că, atunci când este răcit, materialul „nu știe” ce structură să ia și alege una amorfă”, a explicat R. Ritchie, un participant la studiu.

sticla metalica

Cel mai durabil aliaj - sticla metalică - constă din paladiu nobil, siliciu, fosfor, germaniu cu un mic adaos de argint (formula: Pd79Ag3.5P6Si9.5Ge2).

Noul aliaj s-a arătat în teste ca o combinație de proprietăți care se exclud reciproc - rezistență și rezistență la un nivel nemaivăzut anterior în niciun alt material. Drept urmare, noua sticlă metalică combină duritatea sticlei cu rezistența la fisurare a metalelor. Mai mult, nivelul de rigiditate și rezistență este la îndemână.

Utilizarea materialului

Pentru metalul structural, studiul a împins semnificativ înapoi limitele toleranței la sarcină. Dar, potrivit oamenilor de știință, cel mai durabil aliaj, din cauza rarității și a costului ridicat al componentei sale principale - paladiu, ar putea să nu fie utilizat pe scară largă. Cu toate acestea, dezvoltatorii au raportat posibile utilizări ale acestui material în implanturi medicale (de exemplu, pentru proteze intramaxilare), precum și în piese din industria auto sau aerospațială.

La menționarea cuvântului „metal”, cu siguranță, fiecare își desenează în imaginație o foaie de fier solidă, durabilă și super rezistentă, care nu poate fi pur și simplu îndoită sau spartă. Cu toate acestea, metalele sunt foarte diferite. Și dacă vă întrebați care metal este cel mai durabil din lume, atunci vă vom oferi un răspuns de încredere și vă vom spune despre un astfel de metal. Este un material de culoare alb-argintiu, care se numește „titan”.

Cine a deschis-o și când?

Doi oameni de știință au lucrat la descoperirea acestui metal deodată - englezul W. Gregory și germanul M. Klaptor. Aceștia au descoperit acest element la sfârșitul secolului al XVIII-lea, dar cu un interval de șase ani. În tabelul periodic, titanul a apărut la numărul de serie douăzeci și doi imediat după descoperirea metalului de către oamenii de știință. Cu toate acestea, datorită fragilității sale mari, titanul nu a fost folosit mult timp. Și în 1925. Fizicienii olandezi au făcut o adevărată descoperire prin izolarea celui mai pur titan, care combină multe avantaje. Metalul a început să se distingă prin fabricabilitate ridicată, rezistență specifică excelentă, rezistență la coroziune și rezistență incredibilă atunci când este expus la condiții de temperatură ridicată.

Principalele caracteristici ale titanului

Cel mai puternic metal din lume, creat de oamenii de știință în 1925, este incredibil de ductil, făcând posibilă crearea de foi, tije, panglici, țevi, fire și folii din el. În ceea ce privește duritatea, titanul este de patru ori mai dur decât fierul și cuprul, iar titanul este de douăsprezece ori mai puternic decât aluminiul în acest parametru. Produsele din titan își păstrează rezistența chiar și atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate. Piesele din titan sunt capabile să funcționeze mult timp sub influența sarcinilor foarte mari.

De asemenea, cel mai durabil metal de pe Pământ are caracteristici anticorozive excelente. De exemplu, o placă de titan plasată în apa de mare nu a fost expusă la rugină timp de zece ani. Electricienii și inginerii radio-electronici au un interes sporit pentru acest metal - și totul pentru că cel mai puternic metal din lume are o rezistență electrică semnificativă și se distinge prin proprietăți nemagnetice.

De ce acest metal este numit „titan”?

Există două versiuni ale originii numelui său. Potrivit unuia dintre ei, se crede că metalul alb-argintiu a fost numit după regina zânelor Titania, care este cunoscută din mitologia germanică. Și totul pentru că materialul, pe lângă rezistența ridicată, este și incredibil de ușor. Potrivit unei alte versiuni, metalul este numit după copiii puternici ai zeiței Gaia - Titanii. Este greu de judecat care dintre aceste versiuni este mai plauzibilă, dar se poate observa că fiecare dintre ele este minunată și are un loc unde să fie.

Aplicarea titanului

Utilizarea metalului argintiu este destul de largă. Este folosit în industria militară (construcții de rachete, blindaje pentru avioane, carene pentru submarine etc.), medicină (protetică), auto, agricultură, telefoane mobile și bijuterii.

Chiar mai ușor și mai durabil

Destul de recent, oamenii de știință din California au anunțat întreaga lume că au descoperit cel mai ușor și mai durabil metal. Acesta este un metal lichid care este creat dintr-un amestec de oxid de grafen și carbon liofilizat. Metalul lichid a primit deja note mari de la specialiști și s-a impus ca material ideal pentru turnare și oțel inoxidabil.

Noul metal este atât de ușor încât petalele de flori îl pot ține cu ușurință. După cum știți, grafenul se distinge nu numai prin ușurință și rezistență ridicată, ci și prin flexibilitatea sa excelentă. Prin urmare, oamenii de știință de astăzi se dezvoltă în direcția creării unui material ultraușor și poate că în viitorul apropiat vor apărea și mai multe materiale unice în fața umanității.

Timp de citit: 5 minute.

Metalele însoțesc omenirea aproape toată viața ei conștientă. A început, desigur, cu cuprul, deoarece este cel mai maleabil material și disponibil în natură.

Evoluția i-a ajutat pe oameni să se dezvolte în mod semnificativ în termeni tehnici, iar în timp au început să inventeze aliaje care au devenit din ce în ce mai puternice. În vremea noastră, experimentele continuă și în fiecare an apar noi aliaje puternice. Să luăm în considerare cele mai bune dintre ele.

Titan

Titanul este un material de înaltă rezistență care este utilizat pe scară largă în multe industrii. Cel mai comun domeniu de aplicare este aviația. Toată vina unei combinații reușite de greutate redusă și rezistență ridicată. De asemenea, proprietățile titanului sunt rezistența specifică ridicată, rezistența la influențe fizice, temperaturi și coroziune.

Uranus

Unul dintre cele mai durabile elemente. În condiții naturale, este un metal slab radioactiv. Poate apărea în stare liberă, este foarte greu și este larg distribuit în întreaga lume datorită proprietăților sale paramagnetice. Uraniul este flexibil, are o mare maleabilitate la forjare și o ductilitate relativă.

Tungsten

Cel mai refractar metal cunoscut astăzi. Are o culoare gri-argintiu este așa-numitul element de tranziție. Proprietățile wolframului îl fac rezistent la atacul chimic și maleabil. Cea mai cunoscută zonă de aplicare este folosită în lămpile cu incandescență.

reniu

Metal alb argintiu. În natură, poate fi găsit în formă pură, dar există și materie primă de molibden, în care se găsește și. O caracteristică distinctivă a reniului este refractaritatea. Aparține metalelor scumpe, așa că și costul său scade. Domeniul principal de aplicare este electronica.

Osmiu

Osmiul este un metal alb-argintiu care are o ușoară nuanță albastră. Aparține grupului de platină și are o asemănare neobișnuit de mare cu iridiul în proprietăți precum refractaritatea, duritatea și fragilitatea.

Beriliu

Acest metal este un element cu o nuanță de gri deschis și toxicitate ridicată. Având astfel de proprietăți neobișnuite, materialul și-a găsit o largă aplicație în domeniul energiei nucleare și al tehnologiei laser. Rezistența ridicată a beriliului îi permite să fie utilizat la fabricarea aliajelor de aliaj.

Crom

Nuanța alb-albăstruie face cromul să iasă în evidență din listă. Este rezistent la alcalii și acizi. În natură, poate fi găsit în forma sa pură. Cromul este adesea folosit pentru a crea diferite aliaje care sunt utilizate în continuare în domeniul medicinei și al echipamentelor chimice.

Ferocromul este un aliaj de crom și fier. Este folosit la fabricarea sculelor de tăiere a metalelor.

Tantal

Este un metal argintiu cu duritate și densitate ridicate. Nuanța de plumb de pe metal se formează datorită apariției unei pelicule de oxid la suprafață. Metalul este bine prelucrat.

Până în prezent, tantalul a fost folosit cu succes în construcția de reactoare nucleare și în producția metalurgică.

Ruteniu

Un metal argintiu care aparține grupului platinei. Are o compoziție neobișnuită: include țesutul muscular al organismelor vii. Un alt fapt distinctiv este că ruteniul este folosit ca catalizator pentru multe reacții chimice.

Iridiu

În clasamentul nostru, acest metal ocupă prima linie. Are o culoare alb argintiu. Iridiul aparține și grupului platinei și are cea mai mare duritate dintre metalele de mai sus. În lumea modernă, este folosit foarte des. Practic, se adaugă altor metale pentru a le îmbunătăți rezistența la mediile acide. Metalul în sine este foarte scump, deoarece este foarte slab distribuit în natură.

Citeste si:

Când vorbim despre cele mai puternice metale din lume, îmi amintesc imediat de un cavaler medieval cu o sabie pregătită și în armură din legendarul oțel de Damasc. Ea este cea care, nu în mod nerezonabil, este considerată cea mai solidă, durabilă, care nu este supusă influențelor nici mecanice, nici chimice. Dar oțelul nu este un metal pur, el constă din mai multe componente care au fost prelucrate pentru a modifica proprietățile finale ale produsului finit. Prin urmare, nu poate fi numită o substanță cu cea mai mare duritate. Ce metal este cel mai rezistent de pe planetă?

10 Titan

Titanul se află pe locul 10 în clasamentul nostru al celor mai durabile metale din lume. Este un solid argintiu de înaltă rezistență, densitate scăzută. Titanul este rezistent la temperaturi ridicate, nu cedează la coroziune, este rezistent la substanțe chimice și nu se teme de deteriorarea mecanică. Este posibil să se topească titanul numai la o temperatură de peste 3200 de grade și fierbe, încălzindu-se la o temperatură de 3300 de grade. Domeniul de aplicare al acestui metal este larg și variat - de la industria militară la medicină.

Titanul a fost descoperit în secolul al XVIII-lea de chimiști englezi și germani și a fost numit după Titani - creaturi mitice uriașe cu o putere fără precedent și alte abilități supranaturale.

Multă vreme, titanul nu a fost folosit în scopuri industriale, deoarece nu au putut ocoli fragilitatea naturală a acestui metal. A fost posibil să-l obțineți în forma sa pură abia în iarna anului 1925.

9

Locul 9 în Top 10 este uraniul. Caracteristica sa distinctivă este radioactivitatea slabă. Uraniul se găsește în natură atât în ​​formă pură, cât și ca componentă a rocilor sedimentare. Dintre principalele proprietăți ale acestui metal, este necesar să se evidențieze o bună flexibilitate și ductilitate, ductilitate, care îi permite să fie utilizat în diverse industrii.

Aliajele de uraniu tratate termic se caracterizează prin rezistență ridicată la coroziune; produsele din acestea nu își schimbă forma odată cu schimbările de temperatură. De aceea, acest metal a fost folosit până la mijlocul anilor 30 ai secolului trecut pentru fabricarea oțelului pentru scule, dar mai târziu această tehnologie a fost abandonată.

8

Pe locul 8 în ratingul nostru se află wolfram. Acest metal are proprietăți refractare uimitoare, de neegalat. Fierbe la o temperatură incredibil de ridicată - 5900 de grade. În plus, acest metal dur, gri-argintiu, cu un luciu caracteristic, nu se teme nici măcar de cele mai agresive substanțe chimice, se conturează cu ușurință în timpul procesului de forjare și se poate întinde în firul cel mai subțire fără a se rupe. Filament de tungsten - fiecare persoană a auzit și văzut despre el. Deci acest fir este făcut din wolfram.

Din germană, cuvântul „tungsten” este tradus ca „spumă de lup”
Metalul a fost descoperit de chimistul suedez Carl Scheele în 1781.

7 Reniu

Acest metal de tranziție alb-argintiu aparține categoriei celor scumpe, este indispensabil în procesul de fabricație a electronicii și tehnologiei moderne. Reniul a primit titlul de unul dintre cele mai durabile metale din lume datorită durității și densității sale, care nu scad nici măcar sub influența schimbărilor de temperatură. Reniul este refractar, este produs din molibden și minereu de cupru. Acest proces este destul de complicat și necesită forță de muncă, ceea ce explică costul ridicat al metalului finit. Pentru a obține 1 kg de reniu, aveți nevoie de 2 mii de tone de minereu, producția finală a acestui metal nu este mai mare de 40 de tone pe an.

Reniul a fost inventat de faimoșii chimiști germani Ida și Walter Noddak și l-au numit după pitorescul râu Rin.

6 Osmiu

Poziția a șasea a ratingului nostru este atribuită osmiului - cel mai puternic metal din lume, aparținând grupului de platină și caracterizat printr-o densitate incredibilă. Prin analogie cu majoritatea metalelor de platină, osmiul este refractar și dur, dar în același timp este fragil; nu se teme de deteriorarea mecanică și expunerea la substanțe agresive.

O trăsătură distinctivă a osmiului este o culoare alb-argintiu, cu o nuanță albăstruie abia vizibilă și un miros destul de neplăcut (ceva care amintește de o combinație de usturoi și înălbitor). În forma sa pură, în natură, acest metal nu se găsește, foarte rar poate fi găsit împreună cu iridiu și chiar și atunci numai în unele regiuni din Siberia, Canada, SUA și Africa de Sud. Osmiul este rar, prin urmare este extrem de scump și este folosit doar acolo unde se justifică investiții colosale în extracția lui. Acest metal este folosit în electronică, în industria spațială și chimică, în chirurgie. Este componenta principală în producerea unui medicament rar - cortizonul.

Osmiul este cel mai scump metal din lume. Prețul pentru 1 gram poate ajunge la 200 de mii de dolari.

5

Beriliul are o culoare gri deschis, se caracterizează prin duritate, rezistență la foc, conductivitate termică bună și toxicitate. Metalul este extras din roci și este utilizat pe scară largă de știința modernă. Este indispensabil în industria aerospațială și aviație, energie nucleară și metalurgie.

4

Cromul este cel mai comun dintre cele mai dure metale din lume, produse din

care se găsește cu siguranță în fiecare casă. Este durabil, rezistent la medii agresive, are o culoare albastru pal si un luciu caracteristic. Cromul este larg distribuit în natură sub formă de minereu de crom de fier, este utilizat în aproape toate industriile, se adaugă la compoziția altor metale pentru a le oferi duritate suplimentară, rezistență la coroziune și îmbunătățirea aspectului lor. Părțile cromate ale articolelor de interior, corpurile sanitare și electrocasnicele devin un decor excelent pentru fiecare casă.

Punctul de topire al cromului este de 1907 grade, acesta fierbe la o temperatură de 2671 grade. În forma sa pură, cromul este foarte maleabil și vâscos, dar în combinație cu oxigenul devine fragil și super dur.

3

Tantalul este pe locul 3 în ratingul nostru, merită o „medalie de bronz” ca fiind unul dintre cele mai durabile metale de pe planetă. Tantalul este de culoare argintie cu un luciu caracteristic de plumb, caracterizat prin duritate crescută și densitate uimitoare. Alături de refractaritate, rezistență, rezistență la rugină și atac chimic agresiv, acest metal se caracterizează prin ductilitate. Este bine prelucrat, ceea ce este foarte apreciat în industria chimică și în metalurgie. Metalul este indispensabil în timpul construcției reactoarelor nucleare, este elementul principal al aliajelor rezistente la căldură.

2 Ruteniu

Oxigenul lichid este starea de agregare a oxigenului, în care este un lichid albastru pal. Aparține categoriei de substanțe care au fost printre primele care au fost utilizate în diverse industrii. O 2 lichid este utilizat în două scopuri: pentru a îmbunătăți procesele de ardere și pentru a oxida procesele chimice. Este nevoia de a rezolva aceste probleme care a devenit motivul popularității echipamentelor de separare a aerului.

Proprietățile fizice ale oxigenului lichid

În stare lichidă, oxigenul are o nuanță albastru pal. Când este turnat dintr-un recipient în altul, oxigenul lichid emite vapori de apă, absorbind căldura din aerul din jur. În același timp, temperatura aerului scade brusc, ceea ce duce la formarea de ceață.

Acest tip de oxigen este capabil să fiarbă la o temperatură de 183°C. Dacă în acest moment îl plasați într-un mediu în care temperatura aerului este de aproximativ 30-40 ° C, atunci fierberea se va intensifica. La temperatura camerei, lichidul se evaporă rapid.

Pentru a reduce rata de evaporare a oxigenului lichid, acesta este plasat în cilindri speciali. Rezervorul de stocare O 2 este un vas cu două straturi. Peretele interior al cilindrului este acoperit cu un strat de argint, iar tot aerul este complet pompat între acesta și peretele exterior. Stratul de argint este necesar pentru a reflecta căldura. Într-un astfel de cilindru, oxigenul poate fi stocat timp de câteva zile.

Alte proprietăți fizice ale oxigenului lichid includ următoarele:

• punctul de fierbere - -183 ° С,
• presiune critică - 497 atmosfere,
• punctul de topire - -219 ° С,
• temperatura de solidificare - -220°С.

Cum se obține oxigenul lichid?

Oxigenul pe care îl respirăm este un fel de „amestec” de azot, oxigen și argon. Amestecul conține, de asemenea, dioxid de carbon (0,03%), hidrogen, protoxid de azot și alte gaze rare. Pentru a transforma oxigenul într-o stare lichidă, este necesară răcirea aerului. La o presiune de 50 de atmosfere și o temperatură a aerului de la -191,8 la -193,7, se realizează răcirea profundă a aerului și trecerea lui la starea lichidă.

După aceea, se efectuează rectificarea, adică separarea azotului de oxigen. Acest lucru se realizează prin încălzirea repetată a lichidului, timp în care azotul se evaporă mai întâi, iar lichidul rămas este îmbogățit cu O2.

În ce zone se folosește oxigenul lichid?

În prezent, oxigenul lichid este utilizat în diferite industrii:

• chimic,
• sticlă,
• metalurgic,
• farmaceutic,
• celuloză și hârtie.

O2 lichid servește ca materie primă pentru producerea altor compuși chimici, cum ar fi dioxidul de titan sau oxidul de etilenă. Poate fi folosit și pentru a îmbunătăți performanța majorității proceselor oxidative.

În industria sticlei, oxigenul este folosit pentru a intensifica procesele de ardere necesare pentru a menține în funcțiune cuptoarele de sticlă. În plus, ajută la reducerea emisiilor de oxid de azot și la creșterea eficienței producției de sticlă.

În același scop, în metalurgie se folosește O 2 lichid, unde îmbogățește aerul și crește eficiența procesului de ardere.

Oxigenul lichid este asociat cu accelerarea proceselor de creștere celulară, prin urmare, în produse farmaceutice, este adăugat la fermentatoare și bioreactoare.

În industria celulozei și hârtiei, acest tip de oxigen este utilizat pentru extracția oxidativă, tratarea apelor uzate și delignificarea (producția de celuloză).

În plus, oxigenul lichid este utilizat în industria auto și în industria mecanică, unde este folosit ca gaz auxiliar în timpul tăierii cu laser. De asemenea, se adaugă la compoziția amestecurilor de gaze protectoare.

Siguranța oxigenului lichid

Când lucrați cu oxigen lichid, nu există nicio amenințare de otrăvire, dar totuși unele cerințe de siguranță trebuie respectate cu strictețe:

• purtați îmbrăcăminte specială pentru a proteja părți ale corpului de degerături,
• evitați contactul cu o flacără deschisă în timpul și 20-30 de minute după lucrul cu O 2,
• efectuați lucrări de sudură și reparație la numai 2-3 ore după terminarea manipulărilor cu acest tip de gaz,
• înainte de pomparea O 2 este necesar să se răcească ușor sistemul prin intermediul unui debit mic de produs.

Avantajele cooperării cu NPK Grasys

Compania de cercetare și producție „Grasys” furnizează echipamente care vă vor permite să primiți în mod independent oxigenul gazos din aerul atmosferic.

De mai bine de 10 ani, compania noastră dezvoltă și produce echipamente de separare a gazelor și aerului, precum și proiectează, proiectează și execută lucrări complexe la cheie. Vă vom ajuta să rezolvați orice probleme legate de separarea gazelor și aerului, utilizarea gazelor petroliere asociate și tratarea gazelor naturale.

În procesul de fabricație a echipamentelor, folosim nanotehnologii și componente de înaltă calitate, care îmbunătățesc proprietățile tehnice și operaționale ale produselor. Contactați reprezentanții Grasys pentru a obține informații detaliate despre instalația care vă interesează!

Mai detaliat vă puteți familiariza cu echipamentele de oxigen (generatoare de oxigen, centrale de oxigen, stații de oxigen) pe pagină