Метали - це найпоширеніший матеріал(Поряд з пластмасами і склом), який застосовується людьми з давніх часів. Уже тоді людині була відома характеристика металів, він з вигодою використовував всі їх властивості для створення прекрасних творів мистецтва, посуду, предметів побуту, споруд.
Однією з головних рис при розгляді цихречовин є їх твердість і тугоплавкость. Саме ці якості дозволяють визначати область використання того чи іншого металу. Тому розглянемо всі фізичні властивості і особливу увагу приділимо питань плавкости.
Характеристика металів за фізичними властивостями може бути виражена у вигляді чотирьох основних пунктів.
Всі фізичні властивості пояснюються особливою будовою металевої кристалічної решітки. Її просторовим розташуванням, формою і міцністю.
Даний параметр є дуже важливим, коли мовазаходить про областях застосування розглянутих речовин. Тугоплавкі метали і сплави - це основа машино- і суднобудування, виплавки і лиття багатьох важливий виробів, отримання якісного робочого інструмента. Тому знання температур плавлення і кипіння відіграє основну роль.
Характеризуючи метали по міцності, можна розділити їх на тверді і крихкі. Якщо ж говорити про тугоплавкости, то тут виділяють дві основні групи:
Таблиця металів, що мають температуру плавлення понад 1000 проЗ, представлена нижче. Саме в ній і розташовуються самі тугоплавкі представники.
| Назва металу | Температура плавлення, проЗ | Температура кипіння, проЗ |
| Золото, Au | 1064.18 | 2856 |
| Берилій, Ве | 1287 | 2471 |
| Кобальт, З | 1495 | 2927 |
| Хром, Cr | 1907 | 2671 |
| Мідь, Cu | 1084,62 | 2562 |
| Залізо, Fe | 1538 | 2861 |
| Гафній, Hf | 2233 | 4603 |
| Іридій, Ir | 2446 | 4428 |
| Марганець, Mn | 1246 | 2061 |
| Молібден, Мо | 2623 | 4639 |
| Ніобій, Nb | 2477 | 4744 |
| Нікель, Ni | 1455 | 2913 |
| Паладій, Pd | 1554,9 | 2963 |
| Платина, Pt | 1768.4 | 3825 |
| Реній, Re | 3186 | 5596 |
| Родій, Rh | 1964 | 3695 |
| Рутеній, Ru | 2334 | 4150 |
| Тантал, Та | 3017 | 5458 |
| Технецій, Тс | 2157 | 4265 |
| Торій, Th | 1750 | 4788 |
| Титан, Ti | 1668 | 3287 |
| Ванадій, V | 1910 | 3407 |
| Вольфрам, W | 3422 | 5555 |
| Цирконій, Zr | 1855 | 4409 |
Дана таблиця металів включає в себе всіх представників, чия температура плавлення понад 1000 проС.Однак на практиці багато хто з них не застосовуються з різних причин. Наприклад, через економічну вигоду або внаслідок радіоактивності, занадто високого ступеня крихкості, схильності корозійного впливу.
Також з даних таблиці очевидно, що самийтугоплавкий метал в світі - це вольфрам. Найменший показник у золота. При роботі з металами важливе значення має м'якість. Тому багато хто з зазначених вище також не використовуються в технічних цілях.
У періодичної системі розташовується підпорядковим номером 74. Назву отримав за прізвищем відомого фізика Стівена Вольфрама. При звичайних умовах являє собою твердий тугоплавкий метал сріблясто-білого кольору. Володіє яскраво вираженим металевим блиском. Хімічно практично інертний, в реакції вступає неохоче.
У природі міститься в вигляді мінералів:
Вченими було доведено, що вольфрам - найбільштугоплавкий метал з усіх існуючих. Однак існують припущення про те, що Сиборгом теоретично здатний побити рекорд цього металу. Але він є радіоактивним елементом з дуже коротким періодом існування. Тому довести це поки неможливо.
При певній температурі (понад 1500 проС) вольфрам стає ковким і пластичним.Тому можливе виготовлення тонкого дроту на його основі. Ця властивість використовується для виготовлення ниток розжарювання в звичайних побутових електричних лампочках.
Як найбільш тугоплавкий метал, що витримує температури більше 3400 проЗ, вольфрам застосовується в наступних областях техніки:
Крім металевого вольфраму, широкозастосовуються в техніці, науці і електроніці його сполуки. Як найтугоплавкіший метал в світі він і з'єднання формує з дуже якісними характеристиками: міцні, стійкі практично до всіх видів хімічного впливу, що не піддаються корозії, витримують низькі і високі температури (переможе, сульфід вольфраму, його монокристали і інші речовини).
Nb, або ніобій, - при звичайних умовах сріблясто-білий блискучий метал. Він також є тугоплавким, оскільки температура переходу в рідкий стан для нього складає 2477 проС.Саме ця якість, а також поєднання низької хімічної активності і надпровідності дозволяє ніобію ставати все більш популярним в практичній діяльності людини з кожним роком. Сьогодні цей метал використовується в таких галузях, як:
Цей метал зберігає свої фізичні властивості навіть при дуже низьких температурах. Вироби на його основі відрізняються корозійної стійкістю, жаростійкістю, міцністю, відмінною провідністю.
Цей метал додають до алюмінієвих матеріаламидля підвищення хімічної стійкості. З нього виготовляють катоди і аноди, їм легируют кольорові метали. Навіть монети в деяких країнах роблять з вмістом ніобію.
Метал, у вільному вигляді і при звичайних умовахпокритий оксидною плівкою. Володіє набором фізичних властивостей, які дозволяють йому бути широко поширеним і дуже важливим для людини. Його основні характеристики наступні:
Завдяки таким характеристикам зумів завоюватипопулярність як основа для багатьох жароміцних і кислототривких, антикорозійних сплавів. Його численні з'єднання знаходять застосування в ядерній фізиці, електроніці, приладах обчислювального плану. Використовуються як надпровідники. Раніше тантал використовувався як елемент в лампах розжарювання. Зараз його місце зайняв вольфрам.
Один з найбільш твердих металів, в природному вигляді голубувато-білого забарвлення. Його температура плавлення нижче, ніж у розглянутих досі елементів, і становить 1907 проС. Однак він все одно використовується в техніці і промисловості повсюдно, так як добре піддається механічним впливам, обробляється і формується.
Особливо цінний хром як напилювачі. Його наносять на вироби для надання їм красивого блиску, захисту від корозії і підвищення зносостійкості. Процес називається хромуванням.
Сплави хрому дуже популярні. Адже навіть невелика кількість цього металу в сплаві значно збільшує твердість і стійкість останнього до впливів.
Один з найдорожчих металів, тому застосування його в технічних цілях утруднено. Однак фізичні характеристики роблять його просто незамінним у багатьох інших галузях.
При звичайних умовах це гарний сріблясто-білий метал. Має досить високою температурою плавлення - 1855 проС.Має хорошу твердість, стійкість до корозії, так як хімічно не активний. Також відрізняється чудовою біологічну сумісність зі шкірою людини і всього організму в цілому. Це робить його цінним металом для використання в медицині (інструменти, протези і так далі).
Основні області застосування цирконію і його сполук, в тому числі сплавів, такі:
З цирконію і сплавів на його основі виготовляються навіть прикраси, здатні впливати на поліпшення стану здоров'я людини.
Якщо з'ясовувати, який метал найтугоплавкіший, то, крім зазначеного вольфраму, можна назвати і молібден. Його температура плавлення становить 2623 проС. При цьому він досить твердий, пластичний і піддається обробці.
Використовується він в основному не в чистому вигляді, а як складовий компонент сплавів. Вони, завдяки присутності молібдену, значно зміцнюються в зносостійкості, жароміцності й антикорозійні.
Деякі сполуки молібдену використовують яктехнічні мастила. Також цей метал є легуючим матеріалом, одночасно впливає і на міцність, і на антикорозійність, що зустрічається дуже рідко.
Сірий метал з сріблястим блиском. Має досить високим показником плавкости (1920 проС).Використовується в основному як каталізатор у багатьох процесах, завдяки своїй інертності. Застосовується в енергетиці як хімічне джерело струму, в виробництвах неорганічних кислот. Основне значення має не чистий метал, а саме деякі його сполуки.
Який метал найтугоплавкіший після вольфраму? Це реній. Його показник плавкости становить 3186 проС. За міцністю перевершує і вольфрам, і молібден. Пластичність його не дуже висока. Попит на реній дуже великий, а ось видобуток становить складності. Внаслідок цього він є найдорожчим металом з існуючих на сьогоднішній день.
Застосовується для виготовлення:
Всі області застосування дорогі, тому він використовується тільки в разі крайньої необхідності, коли замінити чимось іншим можливості немає.
Титан - це дуже легкий метал сріблясто-білогокольору, який знаходить широке застосування в металургійній промисловості та металообробці. Може вибухнути при знаходженні в дрібнодисперсному стані, тому є пожежонебезпечним.
Застосовується в авіа- і ракетобудуванні, при виробництві кораблів. Широко використовується в медицині завдяки біологічної сумісності з організмом (протези, пірсинг, імплантати та інше).
