지구상에서 가장 단단한 금속은 무엇입니까?

금속과 관련하여 경도는 다양한 응용 분야에 대한 적합성을 결정하는 핵심 속성입니다. 그러나 지구상에서 가장 단단한 금속은 정확히 무엇입니까? 스크래치 저항, 들여 쓰기 저항 또는 인장 강도와 같이 "경도"가 다른 방식으로 정의 될 수 있기 때문에 대답은 간단하지 않습니다. 그러나 하나의 금속은 전체 경도 측면에서 지속적으로 눈에 띄는 다음과 같습니다.
금속의 경도 이해
Tungsten이 가장 단단한 금속으로 간주되는 이유에 대해 다이빙하기 전에 경도가 측정되는 방법을 명확히하는 것이 중요합니다. 재료 과학에서 경도는 일반적으로 MOHS 경도 척도 (긁힘 저항) 및 비커 또는 로크웰 스케일 (들여 쓰기 저항)과 같은 척도를 사용하여 평가됩니다.
• MOHS 척도는 재료를 1 (활석과 같이 가장 부드럽게)에서 10 (다이아몬드와 같이 가장 단단한)까지 순위입니다. 금속은 일반적 으로이 척도에서 2와 9 사이입니다.
• Vickers 경도 테스트는 Vickers Hardness (HV) 유닛으로보고 된 결과와 함께 다이아몬드 피라미드에 의한 재료의 저항을 측정합니다. HV 값이 높을수록 경도가 커집니다.
금속의 경우, 이러한 측정 -의 조합과 함께 용융점 및 인장 강도 -과 같은 특성이 실제적인 용어로 "경도"를 결정하는 데 도움이됩니다. 텅스텐은 여러 지표에 걸쳐 탁월하여 최고 경쟁자가됩니다.
텅스텐 : 가장 단단하게 자연적으로 발생하는 금속
화학 기호 W와 원자 번호 74를 갖는 텅스텐은 특별한 경도로 알려진 희귀 금속입니다. 제목을 얻는 이유는 다음과 같습니다.
• MOHS 경도 : Tungsten은 MOHS 척도에서 약 7.5 순위를 차지하여 대부분의 다른 금속 위에 놓습니다. 비교를 위해, 강철은 일반적으로 4에서 7까지, 티타늄은 6입니다.
• Vickers 경도 : Pure Tungsten의 Vickers 경도는 약 343HV이지만 다른 금속 (예 : 니켈, 철 또는 코발트)과 합금 될 때 경도가 크게 증가합니다. 텅스텐과 탄소의 화합물 인 텅스텐 카바이드는 1,800–2,400 HV -의 비커스 경도를 자랑하며, 가장 어려운 사람 중 하나 -가 만든 금속 - 기반 재료입니다.
• 용융점 : Tungsten은 6,192도 F (3,422도)의 모든 금속의 융점이 가장 높습니다. 이 극도의 열 저항은 강한 원자 결합과 관련이 있으며, 이는 또한 그 경도에 기여합니다.
• 인장 강도 : Tungsten은 인장 강도가 높으며 (파손되기 전에 견딜 수있는 최대 응력) 내구성이 뛰어나고 단단한 금속으로 명성이 더욱 향상됩니다.
텅스텐이 다른 단단한 금속과 비교하는 방법​
다른 금속은 단단하지만 Tungsten의 전반적인 성능과 일치하지 않습니다.
• 크롬 : 크롬은 경도로 유명하며 (MOHS 8.5) 종종 스크래치 저항을 추가하기 위해 다른 금속을 판단하는 데 사용됩니다. 그러나 구조적 응용 분야에서 텅스텐보다 부서지기 쉬우 며 다재다능합니다.
• 티타늄 : 티타늄은 강력하고 가볍지 만 MOHS 경도가 낮고 (6), Vickers 경도 (약 200 HV)는 텅스텐보다 있습니다.
• 강철 합금 : 높은 - 탄소강 또는 공구강은 매우 단단 할 수 있지만, 경도는 종종 열처리를 통해 달성되며 텅스텐의 자연 경도와 내열성과 일치하지 않습니다.
• OSMIUM : Osmium은 MOHS 경도가 7 인 조밀 한 금속이지만 텅스텐보다 덜 풍부하고 부서지기 때문에 실제 사용을 제한합니다.
특히 텅스텐 카바이드는 많은 금속과 일부 도자기를 능가합니다. 대부분의 강철보다 어렵고 다이아몬드 또는 질화 붕소와 같은 재료 만 긁힐 수 있습니다.
텅스텐의 경도의 실제 적용
내열성 및 강도와 결합 된 Tungsten의 경도는 여러 산업에서 매우 중요합니다.
• 도구 메이킹 : 텅스텐 카바이드는 절단 도구, 드릴 비트 및 밀링 인서트를 만드는 데 사용됩니다. 이 도구는 강철, 콘크리트 및 기타 금속과 같은 단단한 재료를 빠르게 둔화시키지 않고자를 수 있습니다.
• 항공 우주 및 방어 : 텅스텐은 로켓 노즐, 갑옷 - 피어싱 탄약 및 고온과 극한 힘을 견딜 수있는 항공기 부품에 사용됩니다.
• 전자 장치 : 백열 전구와 전자 현미경의 텅스텐 필라멘트는 고온에서 용융에 저항하는 능력에 의존합니다.
• 광업 및 건축 : Tungsten - 팁 드릴 비트와 톱날은 암석과 콘크리트로 드릴링하는 데 필수적입니다.
텅스텐의 한계
경도에도 불구하고 Tungsten은 단점을 가지고 있습니다. 순수한 텅스텐은 실온에서 부서지기 때문에 가공하기가 어렵습니다. 이를 극복하기 위해, 경도를 유지하면서 연성을 개선하기 위해 다른 금속 (니켈 또는 철과 같은)과 합금됩니다. 텅스텐은 드물고 비싸기 때문에 - 비용 응용 프로그램에서 사용을 제한합니다.
더 어려운 "금속"이 있습니까?
일부 남자 - 재료는 텅스텐보다 어렵지만 순수한 금속이 아닙니다. 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예 : 예의 예 : 예의 예 : 예의 그렇습니다 : 예.
• 텅스텐 카바이드 : 언급 한 바와 같이, 이것은 화합물 (순수 금속이 아님)이지만 금속 특성으로 인해 실제 상황에서 금속으로 그룹화됩니다.
• 비정질 금속 (금속 유리) : 이는 원자 구조가 불규칙하며 매우 어려울 수 있지만 자연적으로 발생하지 않으며 실험실에서 생산됩니다.
• 나노 구조 금속 : 나노 스케일에서 설계된 금속은 경도를 향상시킬 수 있지만 합성이며 본질적으로 발견되지는 않습니다.
그러나 자연적으로 발생하는 순수 금속 중에서 텅스텐은 가장 어려운 것으로 남아 있습니다.
결론
지구상에서 가장 단단한 금속은 텅스텐입니다. 높은 MOHS 경도, 비커 경도, 내열성 및 인장 강도의 조합은 다른 금속과 차별화됩니다. 탄산탄을 형성하기 위해 탄소와 합금되면 더 어려워지면 산업 도구의 필수 요소와 높은 - 성능 응용 프로그램이됩니다. 다른 금속과 사람 -가 만든 재료는 특정 지역에서 경도와 경쟁 할 수 있지만, Tungsten의 자연적 특성과 다양성은 지구상에서 가장 단단한 금속으로서의 상태를 확고히합니다. 절단 도구, 항공 우주 구성 요소 또는 전자 제품에 관계없이 Tungsten의 경도는 엔지니어링 및 제조 분야의 혁신을 계속 주도하고 있습니다.