盤點全球最堅固的12種金屬 世界上最硬的金屬是什么

如果沒有銀、金、鈦、鐵等重要金屬,你能想象我們的現在或未來嗎?不用考慮太多 。這些金屬在塑造我們的過去方面發揮了重要作用,現在正在作為我們構建未來的基礎 。
地球上發現的幾乎所有礦物或金屬都以某種方式對人類有價值,但只有少數金屬極其重要 。純金屬通常很軟或很弱才能有用,但是,包含其他金屬和雜質會使它們更堅固 。下面,我們編制了一份地球上發現的最強金屬清單 。
在我們開始之前,您應該熟悉一些事情;
楊氏模量:它是材料彈性的量度,或者只是應力和應變之間的關系 。
屈服強度:屈服強度/應力定義了材料的最大應力極限,之后材料開始顯示塑性行為 。
注意:在此列表中,我們沒有包括任何主要合金,但考慮了天然金屬的不純版本 。
12. 鉛

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楊氏模量:16 GPa
抗拉強度:12-17 MPa
盡管鉛相對較軟,但其低熔點和高耐腐蝕性使其成為各行各業非常理想的元素 。在地球上,鉛是與硫并列的常見元素之一 ?,F在公認的事實是,鉛在公元前 6000 年之前就已為人類所知,并且很可能用于金屬冶煉 。
鉛最常見的用途是制造各種類型的合金 。它還用作著色劑、氧化劑,用于塑料、蠟燭、玻璃和半導體 。從中世紀開始,它就被用來制造子彈 。
11. 錫
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楊氏模量:50 GPa
屈服強度:9–14 MPa
抗拉強度:15 MPa
從物理上講,錫可以表征為一種柔軟的銀白色金屬,具有延展性和延展性 。在室溫下,它在很大程度上不受腐蝕和氧化的影響 。
錫在合金中應用最為廣泛,一個顯著的例子是錫鉛軟焊料,它通常含有 60% 或更多的錫 。由于其毒性低,鍍錫金屬罐在食品包裝行業中很受歡迎 。
它是地球上第 49 位最豐富的天然元素 。
10.鋁
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楊氏模量:70 GPa
屈服強度:15–20 MPa
抗拉強度:40-50 MPa
鋁具有特殊的品質,使其成為現代社會的重要商品 。它是世界上使用最廣泛的有色金屬之一 。大約 8% 的地殼由鋁組成,而它在太陽系中的濃度為 3.15 ppm(百萬分之一) 。
由于其密度低且耐腐蝕,鋁是航空航天和基礎設施行業的關鍵元素 。雖然純鋁的屈服強度約為 15-20 MPa,但其合金要強得多,屈服強度從 200 MPa 到 600 MPa 。
9.黃金
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楊氏模量:70 GPa
抗拉強度:100兆帕
黃金是地球上最珍貴、最受追捧的礦物之一 。它具有高延展性和延展性 。我們目前的科學理解是,黃金和其他重元素可能是在超新星和其他宇宙采石場中鍛造的 。
這種金屬廣泛用于珠寶、電子和醫藥 。從歷史上看,黃金一直用于貨幣用途 。世界黃金總產量的大約 10% 用于電子/半導體行業,用于制造耐腐蝕部件 。
8. 銀
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楊氏模量:83 GPa
抗拉強度:170 MPa
作為貴金屬之一,白銀對許多高價值行業至關重要 。它具有任何金屬(甚至是銅)中最高的導電性和導熱性 。由于成本較高,這種金屬僅用于電子等少數行業 。各種電路和半導體器件上的鍍銀對于它們的正常運行至關重要 。
除了電子產品和珠寶之外,銀還很容易用作醫療器械中的抗生素涂層 。它也是大多數氧化過程的優選催化劑 。第二次世界大戰期間,大約有 13,000 噸白銀被用于濃縮鈾 。
7.鈦
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楊氏模量:120 GPa
屈服強度:100–225 MPa
抗拉強度:246–370 MPa
鈦是地殼中含量最豐富的十種金屬之一,在大多數火成巖中都以氧化物的形式存在 。與大多數其他金屬相比,該金屬具有高強度重量比、高熔點和相對低的導電性 。
鈦主要用作不同類型合金中的合金元素,以實現更大的強度和功率 。由于其高耐腐蝕性和抗拉強度強度,鈦已成為航空航天和航運業的主要材料 。
6. 鉻
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楊氏模量:140 GPa
抗拉強度:282 MPa
它堅硬、有光澤,是地殼上發現的任何金屬中熔點最高的金屬之一 。鉻以其不尋常的磁性而聞名 。它在室溫下表現出反鐵磁特性,但在 38°C 以上會變成順磁性金屬 。
鉻是地球上發現的第一次 22 大元素,主要從金伯利巖等地球礦物中提取 。
幾乎 85% 的已開采鉻用于生產金屬合金,其余用于染色、涂層、生產耐火材料和作為加工碳氫化合物的催化劑 。
5. 銅
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楊氏模量:130 GPa
屈服強度:117 MPa
抗拉強度:210 MPa
銅是極少數以可用金屬形式天然存在的元素之一,不需要從任何礦物礦石中提取 。由于這一特性,人類甚至在公元前 7000 年之前就能夠使用銅 。然后在公元前 3500 年,將銅與錫合金化以生產青銅 。這是人類歷史上第一次將任何金屬與另一種金屬合金化 。
您知道嗎,一個普通人每公斤體重大約含有 1.4 至 2.1 毫克銅 。肝臟中過多的銅積累會導致嚴重的肝損傷和神經精神癥狀 。這種情況被稱為威爾遜病 。
世界總銅產量的很大一部分用于電纜線和電路 。銅的其他應用包括管道和屋頂 。
4. 鎳
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楊氏模量:170 GPa
屈服強度:140–350 MPa
抗拉強度:140-195 MPa
鎳是一種過渡金屬,對于合金的生產至關重要,因為世界上近 68% 的鎳總產量用于不銹鋼 。鎳的其他用途包括電鍍、生產可充電電池和造幣 。
在自然界中,鎳主要存在于硫或砷含量高的礦物中,例如鎳鎳礦、鎳黃鐵礦和鎳鐵礦 。印度尼西亞是世界上最大的鎳生產國,其次是菲律賓和俄羅斯 。
鎳在人類和微生物(包括真菌和真細菌)中也具有生物學作用 。2014 年前進行的一項研究發現,與未患 2 型糖尿病的患者相比,2 型糖尿病患者的血液中鎳含量較高 。
3.鉭
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楊氏模量:186 GPa
屈服強度:180 MPa
抗拉強度:200 MPa
除了鉭是一種堅固的金屬之外,它還是地球上密度最大的材料之一 。鉭以其抗腐蝕能力而聞名,因此它可以承受低于 150°C 的高腐蝕性王水 。
該元素屬于一組特殊的金屬,具有極強的耐熱性,被稱為難熔金屬 。這些金屬雖然比例很小,但廣泛用于生產各種合金 。
鉭還用于電子行業,為電話、個人電腦、照相機和各種汽車設備生產耐用的重型電容器 。
2. 鐵/鋼
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楊氏模量:186 GPa
屈服強度:180 MPa
抗拉強度:200 MPa
鐵構成了地核的大部分,是地殼中含量最多的元素 。純元素形式較弱,但由于其堅固性和相對較低的成本,很容易與其他元素結合以生產鑄鐵和鋼鐵合金 。
現代鋼材大致可分為四種:碳鋼、低合金鋼、高強度低合金鋼、合金鋼 。雖然碳鋼主要由鐵和碳組成,但其他鋼種含有不同數量的其他元素,如錳、鉬、鉻或鎳 。
鋼材最廣泛地用于重型設備和建筑行業 。盡管出現了鋁,但鋼對于制造車身仍然至關重要 。
1.鎢
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【盤點全球最堅固的12種金屬 世界上最硬的金屬是什么】楊氏模量:411 GPa
屈服強度:550 MPa
抗拉強度:550-620 MPa
鎢以其最高的熔點和無與倫比的堅固性而聞名 。1781 年,瑞典化學家卡爾·舍勒 (Carl Scheele) 首次以酸的形式發現了它 。
進一步的研究導致兩位西班牙科學家 Fausto 和 Jose Elhuyar 從黑鎢礦礦物中發現了相同的酸,他們后來在木炭的幫助下從中分離出鎢 。
除了廣泛用于燈泡燈絲之外,鎢在極熱條件下發揮作用的能力也使其成為軍火工業最理想的元素之一 。
在第二次世界大戰期間,它在啟動經濟和政治發展方面發揮了重要作用 。歐洲國家之間的關系 。作為該地區最大的鎢生產國,葡萄牙獲得了雙方的部分重視 。
這種金屬還用于制造硬質合金,并在航空航天工業中用于制造火箭噴嘴 。

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