Самые редкие сплавы металлов список – 5 самых редких металлов в мире :: RateThemAll

alexxlab | 26.09.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

5 самых редких металлов в мире :: RateThemAll

1

23 Голоса

Поддержите лидера! Голосуйте

Лидер рейтинга

Калифорний (Cf)

Именно калифорний является самым редким и одновременно дорогим металлом в мире. На его производство уходит от 1,5 до 8 лет и в начале XXI века в мире существовало не более 10 г калифорния. И вряд ли его запасы резко возрастут. Ведь производят этот металл, затрачивая несколько десятков миллионов долларов на процесс добычи нескольких граммов, всего две лаборатории в мире. Одна находится в России, а другая — в США. Серебристо-белый калифорний вовсе не тот металл из которого можно заказать колечко. Он радиоактивен. Зато с применением изотопов калифорния ученые проводят очень важные эксперименты. Он используется в лучевой терапии рака мозга и шеи, рентгенографии самолетов, выявляющей усталость металла, при калибровке приборов, работающих в ядерных реакторах.

2

18 Голосов

Достоин первого места? Голосуйте

Осмий (Os)

Один из металлов платиновой группы, как и все они являющийся благородным и драгоценным, серебристо-голубой осмий является самым плотным простым веществом на земле. В природе его можно обнаружить в комплексных рудах. Осмий187 — редкий изотоп этого металла, чья стоимость составляет около 10 тысяч долларов за грамм. На его производство уходит порядка 9 месяцев. Сам осмий, обладающий чрезвычайно высокой температурой плавления, используется для упрочения платиновых сплавов для электронной промышленности. Изотоп же необходим химикам, инженерам и медикам.

3

13 Голосов

Достоин первого места? Голосуйте

Тантал (Ta)

Тантал — дорогой и редкий металл. За 1 килограмм тантала, в зависимости от его чистоты, можно получить от 500 до 4500 долларов. Именно из-за трудности получения в чистом виде этот серый металл и назван в честь героя греческих мифов, вечно пытающегося достать хоть немного воды и еды. Кроме производства электронных приборов и химической промышленности, в тантале очень нуждается медицина. Этот металл уникален своей биосовместимостью. Протезы из него воспринимаются организмом «как родные».

4

12 Голосов

Достоин первого места? Голосуйте

Галий (Ga)

Удивительный металл галлий очень любят фокусники. Ведь он может расплавиться в кружке с теплой водой или даже в руках. Если же его поместить в серную кислоту, галлий начнет пульсировать. Этот редкий и дорогой серебристо-голубой металл крайне востребован промышленностью. Термометры из кварца именно с галлием внутри используются для измерения высоких температур, на основе галлия делаются металлические клеи, арсенид этого металла необходим для производства некоторых лазеров и сверхвысокочастотной электроники.

5

9 Голосов

Достоин первого места? Голосуйте

Рений (Re)

Рений – один из элементов, чье существование предвидел Д. И. Менделеев. Впервые 2 мг рения были выделены в 1926 году. Этот серебристо-белый металл получают при переработке молибденита. Следует обработать несколько сотен килограммов, чтобы получить один грамм этого редкого металла. Рений востребован в производстве реактивных двигателей, турбинных лопаток, сверхточных приборов.

ratethemall.com

Самые дорогие металлы в мире. Топ-13

На планете существует большое количество разнообразных металлов, различающихся редкостью и сложностью добычи. Специалисты данной области делят их на две группы: природные и искусственно получаемые в лабораторных условиях. Стоимость некоторых представителей второй группы сильно отличается от стоимости природных металлов, присутствующих на мировом рынке, по причине длительного и трудоемкого процесса их изготовления.
В данном рейтинге представлено 13 самых дорогих металлов в мире.


13-место: Индий – ценный серебристо-белый металл из группы легких металлов, обладающий сильным блеском. Был открыт в 1863 году в Германии в химической лаборатории ученых Фердинанда Рейха и Теодора Рихтера, которые изучали добытые в горах Саксонии цинковые минералы. Он мягкий, легкоплавкий и ковкий, его без труда можно порезать обычным ножом. Самостоятельных месторождений индий не образует и входит в состав руд цинка, свинца, меди и олова. Ежегодно производится несколько сотен тонн данного металла. Благодаря своим уникальным свойствам он нашел широкое применение в микроэлектронике, полупроводниковой технике, машиностроении. Его используют для изготовления зеркал, фотоэлементов, зубных цементов, в качестве уплотнителя и даже в космических технологиях. Цена 1 грамма металла индия равняется 0,5-0,7 долларам.

 

12-е место: Серебро – известный с давних времен и один из популярнейших драгоценных металлов, встречающийся как в самородном состоянии, так и в виде соединений. Используется для покрытия зеркал, изготовления ювелирных украшений и монет. Он активно применяется в электронике, стоматологии, фотографии, обладает отличной электро- и теплопроводностью. Крупнейшие запасы данного металла сосредоточены в Польше, Китае, Мексике, Чили, Австралии, США и Канаде. Стоимость грамма серебра составляет 0,55-1 у.е.


11-е место: Рутений – яркий серебристый металл, характеризующийся тугоплавкостью, твердостью и хрупкостью одновременно, самый редкий из платиновой группы. Был открыт в 1844 году профессором Карлом Клаусом, занимавшимся исследованиями в Казанском университете. Характеристики рутения делают его востребованным материалом в ювелирном деле, химической и электронной промышленности. Его используют для изготовления лабораторной посуды, контактов, электродов, проводов. В Японии и Западной Европе большое количество рутения идет на производство печатных схем и резисторов, а также для получения хлора и разнообразных щелочей. Данный металл часто используется как катализатор для множества химических реакций. Его производство полностью сосредоточено в ЮАР. Стоимость одного грамма рутения составляет 1,5-2 доллара.


10-е место: Скандий – легкий и высокопрочный металл серебристого цвета с желтым отливом. Впервые элемент был обнаружен в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном, который назвал его в честь Скандинавии. Скандий активно применяется в мире высоких и инновационных технологий. Его используют при конструировании роботов, ракет, самолетов, спутников и лазерной техники. Также сплавы данного металла служат в спортивной сфере – для изготовления высококлассного инвентаря, такого как клюшки для гольфа и высокопрочные рамы для велосипедов. Самые крупные месторождения богатых скандием минералов находятся в Норвегии и на Мадагаскаре. Стоимость одного грамма данного металла равняется 3-4 долларам США.


9-е место: Рений – серебристо-белый металл, относящийся к самым востребованным, труднодоступным и редким элементам в мире. Он очень плотный и имеет третью самую высокую температуру плавления среди всех своих сородичей. Обнаруженный в 1925 году металл используется в электронной и химической промышленности. Высокая плотность позволяет изготовлять из него лопатки турбин, сопла для реактивных двигателей и т.д. Цена на грамм рения колеблется от 2,4 до 5 условных единиц за грамм.


8-е место: Осмий – голубовато-серебристый металл, характеризующийся высокой плотностью и хрупкостью. В чистом виде в недрах его не существует, встречается только в связках с другим металлом из платиновой группы – иридием. Был открыт в 1803 году двумя британскими химиками Смитсоном Теннантом и Уильямом Волластоном. Свое название металл получил от греческого слова osme, что означает “запах”. Осмию действительно присущ довольно резкий и неприятный запах, напоминающий смесь чеснока и хлорки. Добывают данный металл на Урале, в Сибири, Южной Африке, Канаде, США и Колумбии. Используется в основном в химической промышленности в качестве катализатора и в фармакологии. Цена одного грамма осмия на мировом рынке составляет 12-15 долларов.


7-е место: Иридий – тяжелый, твердый и одновременно хрупкий металл серебристо-белого цвета. Мир впервые узнал о нем в 1803 году благодаря британскому химику С. Теннанту, который также открыл вышеупомянутый элемент. Самостоятельно иридий практически нигде не применяется и чаще всего используется для создания сплавов. Он обладает высокой температурой плавления, плотный и выступает в качестве наиболее коррозиестойкого металла. Ювелиры добавляют его к платине, поскольку он делает ее втрое тверже, а украшения из такого сплава практически не изнашиваются и очень красиво выглядят. Также он востребован при изготовлении хирургических инструментов, электроконтактов, точных лабораторных весов. Из него делают кончики для дорогих авторучек. Иридий применяется в аэрокосмической технике, биомедицине, стоматологии, химической промышленности. В течение года мировая металлургия расходует приблизительно одну тонну данного металла. Основное месторождение иридия находится в ЮАР. Его стоимость равняется 16-18 долларам за 1 грамм.


6-е место: Палладий – легкий, гибкий серебристо-белый металл из платиновой группы. Он очень пластичный, легкоплавкий, хорошо полируется, не тускнеет и довольно стоек к коррозии. Был открыт в 1803 году британским химиком Уильямом Волластоном, отделившим незнакомый металл от платиновой руды, которая прибыла из Южной Америки. Сегодня палладий приобретает все большую популярность среди ювелиров, поскольку невысокая цена, доступность и легковесность позволяют дизайнерам создавать из него самые смелые ювелирные творения, относящиеся к различным ценовым категориям и стилям. Платиновый металл широко используется в очистительных устройствах и для антикоррозийных покрытий. Наибольшее количество данного элемента на мировые рынки поступает из России, но крупные месторождения также есть в ЮАР. Стоимость палладия составляет 25-30 у.е. за один грамм.


5-е место: Родий – твердый благородный металл из платиновой группы серебристого цвета, обладающий сильными отражающими свойствами. Он очень твердый, устойчив к воздействию высоких температур и окислению. Был открыт в 1803 году в Англии химиком Уильямом Волластоном в процессе работы с самородной платиной. Родий считается редким элементом – ежегодно добывается около 30 тонн данного металла. Самые крупные месторождения находятся в России, ЮАР, Колумбии и Канаде. Примерно 80 % родия служит катализатором в автомобильной и химической промышленности. Из него изготовляют зеркала и фары для автомобилей, а в ювелирном деле он применяется в ходе конечной обработки изделий. Главное достоинство родия – участие в производстве ядерных реакторов. Стоимость ценного платинового металла колеблется в пределах 30-45 долларов за 1 грамм.


4-е место: Золото – главный драгоценный металл, который в природе встречается исключительно в чистом виде. Оно очень прочно, однородно, устойчиво к коррозии и считается самым ковким. Из-за своей долговечности и пластичности уже много лет золото носит звание самого популярного благородного металла. Широко используется в ювелирной, электронной промышленности, стоматологии. Крупнейшие страны-золотодобытчики – США, Китай, ЮАР, Австралия. Стоимость одного грамма золота на мировом рынке составляет 35-45 у.е.


3-е место: Платина – благородный металл серебристо-белого цвета с особенным блеском, встречающийся в природе только как естественный сплав с другими металлами: благородными и неблагородными. Она приобрела большую популярность благодаря присущей ей пластичности, плотности и отличному виду. Получение данного металла осуществляется в результате сложных химических процессов. Кроме производства ювелирных изделий и монет, платина широко используется в медицинской и электронной промышленности, в аэронавтике, производстве оружия. Крупнейшие страны-добытчики платины - ЮАР, Россия, США, Зимбабве, Канада. Цена одного грамма данного металла колеблется в пределах 40-50 долларов.


2-е место: Осмий-187 – редкий изотоп, процесс добычи которого отличается особой сложностью и занимает около девяти месяцев. Он представляет собой черный мелкокристаллический порошок с фиолетовым оттенком, носящий звание самого плотного вещества на планете. При этом изотоп Осмий-187 очень хрупок, его можно растолочь в обычной ступе на мелкие частички. Он имеет важное научно-исследовательское значение, его используют как катализатор химических реакций, для изготовления измерительных приборов высокой точности и в медицинской отрасли. Казахстан - первое и единственное государство, продающее Осмий-187 на мировом рынке. Рыночная стоимость уникального металла составляет 10 тысяч у.е. за 1 грамм, а в книге рекордов Гиннесса он оценивается в 200 тысяч американских долларов.


1-е место: Калифорний-252 – один из изотопов калифорния, самый дорогой металл в мире, стоимость которого достигает 10 миллионов долларов США за 1 грамм. Его баснословная цена вполне оправдана – ежегодно производится всего 20-40 микрограммов данного элемента, а общий мировой запас составляет не более 8 граммов. Создают калифорний-252 в лабораторных условиях с помощью двух ядерных реакторов, которые находятся в США и России. Впервые данный металл был получен в Калифорнийском Университете в Беркли в 1950 году. Уникальность калифорния кроется не только в его стоимости, но и в его особых свойствах – энергия, вырабатываемая одним граммом изотопа, равняется энергии среднего атомного реактора. Применение самого дорогого металла в мире распространяется на область медицины и научные исследования ядерной физики. Калифорний-252 – мощный источник нейтронов, что позволяет использовать его для обработки злокачественных опухолей, где другая лучевая терапия бездейственна. Уникальный металл позволяет просвечивать части реакторов, детали самолетов, и обнаруживать повреждения, которые обычно тщательно скрываются от рентгеновских лучей. С его помощью удается находить запасы золота, серебра и месторождения нефти в недрах земли.

На фото - калифорний рядом с гвоздем

topmira.com

10 самых дорогих драгоценных металлов в мире (фото)

Дата публикации . Опубликовано в Фотоподборка

Представляем вашему вниманию самые ценные и дорогие драгметаллы. Оказывается в мире есть материалы на много дороже платины и золота, о которых мы та хорошо знаем.

Для начала разберёмся с природными драгоценными металлами. Обращаем внимания, что цены могут быть устаревшими, но порядок расположения по стоимости драгметаллов не изменился.

 

1. Родий $ 225,1 за 1 грамм

Открыт в 1803 году. Мировые запасы родия оценивают всего в несколько тонн, а ежегодную добычу измеряют сотней килограммов. Родий – настолько дорогой металл, что чаще всего его применяют только в тех областях, где он совершенно незаменим. 98% родия идёт на выпуск автомобильных катализаторов. За последние годы нужда в родии выросла в 10–13 раз. Высокая стоимость металла заставила искать равнозначные заменители, что делают в США, Японии и в других развитых странах.

 

2. Платина $ 70 за 1 грамм

Платина была известна еще в Древнем Египте, Греции, Эфиопии и Южной Америке. Поначалу платину считали белым золотом, но применения найти не могли из-за трудности ее обработки. Первыми платину применили фальшивомонетчики, так как дешевый, достаточно тяжелый (по сравнению с серебром и золотом) металл с высокой плотностью мог утяжелять монеты.

 

3. Золото $ 45 за 1 грамм

Золото — главный драгоценный металл, признанный таковым по всему миру с древнейших времён. Золото словно самой природой создано для чеканки монет и производства ювелирных украшений: оно встречается исключительно в чистом виде, пластично и устойчиво к коррозии, однородно, компактно, короче, — идеальный, в некотором смысле, металл. Сейчас можно золото купить и в ювелирных магазинах, и в банках.

 

4. Осмий $ 25 за 1 грамм

Греческое слово osme (запах) дало имя открытому 200 лет назад платиновому металлу осмию. Ему действительно присущ неприятный раздражающий запах, похожий на смесь хлорки и чеснока. В природе чистый осмий не найден и известен лишь связанным в минералах другим платиновым металлом — иридием. Такие минералы есть в Сибири, на Урале, а за рубежом — в Южной Африке, США, Колумбии и Канаде. Осмия очень мало в земной коре, он чрезвычайно рассеян и потому дорог. Из-за этого осмий используют лишь там, где при его малых затратах можно получить значительный эффект. США, например, ввозят за год немногим больше 100 килограммов осмия, в основном для производства лекарства — кортизона. Совсем немного осмия потребляет химическая промышленность для изготовления катализаторов.

 

5. Иридий $ 20 за грамм

Иридий был открыт в 1803 г. Иридий – серебристо-белый металл, по внешнему виду напоминающий олово, очень твердый, тяжелый и прочный, но хрупкий. Самостоятельное применение иридия достаточно редко и чаще всего его используют в качестве лигатуры. Добавление 10% иридия к относительно мягкой платине делает ее тверже почти втрое. Для ювелиров это качество иридия совершенно незаменимо, так как украшения из платиново-иридиевого сплава очень красивы и практически не изнашиваются. Любопытно, что этот же сплав применяется для изготовления эталонов веса и длины. Также его используют для изготовления электроконтактов, хирургических инструментов, точных химических весов. Из иридия делают кончики перьев дорогих авторучек. Сплавы иридия с платиной применяют в биомедицине и аэрокосмической технике. За год в мире расходуется чуть больше тонны иридия. Две трети поглощает химическая промышленность, остальной иридий используют в различных каталитических процессах, в ювелирных и стоматологических сплавах, а также для производства тиглей и боевых лазеров. Этот платиновый металл почти целиком поступает из ЮАР.

 

6. Рутений $ 17 за 1 грамм

Металл назван в честь России (от позднелатинского слова Ruthenia — Россия). Это тоже твердый и в то же время весьма хрупкий металл, самый редкий из платиновой группы. Его используют при изготовлении проводов, контактов, электродов, лабораторной посуды, ювелирных изделий. В Западной Европе и Японии все больше металла идет на производство резисторов и печатных схем в электронной промышленности, а также для получения хлора и разных щелочей. Этот металл целиком поступает из ЮАР.

 

7. Палладий $ 16 за 1 грамм

У палладия красивый, почти белый, цвет. Он самый легкий, легкоплавкий, гибкий и пластичный из всех платиновых металлов, легко прокатывается, протягивается в проволоку, отлично полируется и не тускнеет, стоек к коррозии. В последнее время палладий постепенно занимает достойное место в ювелирных коллекциях. Легковесность и невысокая цена палладия позволяет дизайнерам воплощать в этом металле самые смелые фантазии и создавать различные по стилям и ценовым категориям изделия, что делает палладий одним из самых популярных металлов платиновой группы.

 

8. Серебро — $ 1 за 1 грамм

Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в свое время серебро, равно как и золото, часто встречались в самородном виде — его не приходилось выплавлять из руд. Применяется в ювелирном деле, для чеканки монет, в фотографии, электронике, как покрытие для зеркал и т. д. Области применения серебра постоянно расширяются и его применение это не только сплавы, но и химические соединения.

 

 

Ну а теперь перейдём к изотопам. Цены здесь просто астрономические. Расскажем только о двух металлах: самом дорогом и самом востребованном.

 

1. Калифорний-252 — $ 6 500 000 за 1 грамм

Мировой запас калифорния составляет несколько граммов, вероятно, никак не более 5 г. На Земле только 2 реактора могут нарабатывать его. Один реактор — в России, другой — в США. Каждый из реакторов производит по 20–40 микрограмм в год. Калифорний невероятно дорог. Какие же свойства, несмотря на это, делают этот изотоп столь необходимым?

Калифорний-252 имеет период полураспада 2,6 года. При этом самопроизвольно делится 3% всех атомов и при каждом делении выделяется четыре нейтрона. 1 г в секунду выделяет 2,4 биллиарда нейтронов. Это соответствует нейтронному потоку среднего ядерного реактора! Если бы такое нейтронное излучение захотели получить классическим путем из радиево-бериллиевого источника, то для этого потребовалось бы 200 кг радия. Столь огромного запаса радия вообще не существует на Земле. Даже такое невидимое глазом количество, как 1 мкг калифорния-252, дает более 2 миллионов нейтронов в секунду. Поэтому калифорний-252 в последнее время используют в медицине в качестве точечного источника нейтронов с большой плотностью потока для локальной обработки злокачественных опухолей.

 

2. Осмий-187 — $ 10 000 за 1 грамм

Почему у химического вещества такая высокая продажная стоимость? Этому есть простые объяснения: во-первых, очень небольшое количество этого изотопа в природе. Во-вторых, огромная трудоёмкость разделения изотопов. Получить осмий-187 до недавнего времени можно было только методом масс-сепарации на уникальных центрифугах, только по одной технологии – разделения изотопов радиоактивных элементов. Масс-центрифуги круглосуточно вращаются. Процедура получения осмия-187 длится около 9 месяцев. Осмий представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета с фиолетовым оттенком. Являясь самым плотным веществом на Земле.

www.vitamarg.com

Наиболее распространенные сплавы.Их состав

Латунь

Цинк 35—10%,

медь 65-90% 

Машиностроение, декоративные изделия
Бронза обыкновенная (оловянная)

Цинк 2%

олово 6%,

медь 92%

Машиностроение, декоративные изделия
Бронза алюминевая

Алюминий 10%

медь 90%

Машиностроение, декоративное литье
Бронза монетная

Цинк 1%

олово 4%

медь 95%

Чеканка монет, медалей
Амальгама зубная

Медь 30%

ртуть 70%

Зубные пломбы
Дуралюмин

Магний 0,5%

марганец 0,5%

медь 5%

алюминий 94%

Авиастроение
Золото монетное

Медь 10%

золото 90%

Чеканка монет
Золото зубное

Серебро 28—14%

медь 14-28%

золото 58%

Зубные протезы
Свинец аккумуляторный

Сурьма 6%

свинец 94%

Аккумуляторные пластины
Манганин

Никель 1,5%

марганец 16%

медь 82,5%

Проволока и ленты для электротехнический промышленности

Нихром

Хром 20%

никель 80%

Нагревательные элементы, проволока для электротехнической промышленности
Посудное олово

Олово 80%

свинец 20%

Кухонная утварь
Серебро монетное

Медь 10%

серебро 90%

Чеканка монет
Припой

Олово 50%

свинец 50%

Пайка железных предметов
Сталь нержавеющая

Никель 8—20%

хром 10-20%

железо 80—60%

Кухонная утварь
Сталь арматурная

Никель 1—4%

хром 0,5-2%

железо 98—95%

Железобетон
Сталь инструментальная

Хром 2—4%

молибден 6-7%

железо 95—90%

Инструменты

www.abakbot.ru

Редкие металлы и сплавы. Физико-химический анализ и металловедение :: Книги по металлургии

СПЛАВЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

 

Основным препятствием для применения в технике особо проч­ных сложнолегированных твердых растворов замещения на основе металлов VAгруппы (ванадий, ниобий, тантал) является ухудше­ние технологической пластичности. Поэтому, например, в ниобий вводится не больше 25% вольфрама, 10% молибдена, 7% ванадия, 5% циркония, 3—5% хрома [26]. По этой же причине ограничены возможности упрочнения за счет образования твердых растворов замещения большой концентрации для металлов VIAгруппы (хром, молибден, вольфрам).

Основой этих сплавов являются малолегированные твердые растворы, а упрочнение достигается в результате выделения дис­персных включений второй фазы, которая образуется в результате взаимодействия термодинамически активных тугоплавких метал­лов с примесями внедрения. Обычно вторая фаза выделяется в ви­де окислов, карбидов, нитридов или более сложных соединений (оксикарбидов, карбонитридов и т. д.). Пожалуй, единственным исключением получения высоколегированных сплавов промышлен­ного значения на основе металлов VIAгруппы являются сплавы систем вольфрам—рений, молибден—рений, вольфрам—молиб­ден. В данной главе будут рассмотрены данные о структуре, свой­ствах и применении некоторых важных для современной техники сплавов на основе редких металлов.

 

СПЛАВЫ ВОЛЬФРАМА

Самая высокая среди металлов температура плавления, минималь­ный коэффициент линейного расширения, высокие упругость и прочностные свойства делают вольфрам наиболее перспективной основой для разработки высокопрочных и жаропрочных сплавов, материалов с заданным комплексом физических свойств.

Сплавы вольфрама широко используются в самых различных отраслях современной техники: ракетно-космической, ядерной, радиоэлектронике, светотехнике и др. Па сегодняшний день по-прежнему значительная часть всей вольфрамовой продукции производится методами порошковой металлургии. Но наряду с этим все больше проявляется тенденция разработки новых вакуум-плавленных сплавов вольфрама и расширения масштабов их производства и потребления. В США более 25 % вольфрамовой продукции выпускается из плавленного вольфрама. Интенсифи­цируются работы в направлении решения проблем хладноломкости, окисляемости и плохой свариваемости вольфрама, являющихся основными причинами, сдерживающими его применение [26].

Проводятся интенсивные работы по изучению влияния леги­рования на свойства вольфрама. При этом особый интерес пред­ставляет легирование с целью повышения не только прочности и жаропрочности, но также жаростойкости и пластичности. Большинство разрабатываемых вольфрамовых сплавов представ­ляет твердые растворы, упрочненные дисперсными частицами неметаллических соединений. В качестве легирующих добавок используются хром, никель, молибден, ниобий, тантал, титан, цирконий, гафний, углерод. Добавки этих элементов к вольфраму, как правило, не превышают 5 мас.%. Сплавы вольфрама с боль­шим количеством легирующих элементов замещения характери­зуются резким снижением технологической пластичности. Исклю­чение представляют сплавы системы вольфрам—рений (как и системы молибден—рений), которые будут рассмотрены отдельно.

Легирование вольфрама переходными .металлами в области твердых растворов замещения приводит к возрастанию предела прочности и снижению пластичности в широком интервале тем­ператур. Сплав вольфрама с 20 мас.% молибдена дуговой вакуум­ной плавки при комнатной температуре имеет оь = 90 кгс/мм2, а δ — 7% [394]. Сплав вольфрам—15 мас.% молибдена— 27 мас.% рения имеет аь = 132 кгс/мм2, δ = 5% [395].

В интервале температур 1600—2200е С наиболее прочными ока­зались сплавы вольфрама с небольшими добавками гафния, нио­бия и тантала (до 3 ат.%) [396]. Предел прочности деформирован­ного сплава вольфрама с 1,7% гафния составляет 54 и 12 кгс/мм2 при 1650 и 2200" С соответственно. Рост прочности пропорциона­лен разнице в атомных диаметрах вольфрама и легирующего эле­мента. Но при этом надо отметить, что легирование металлами IVA—VAгрупп резко снижает растворимость углерода в воль­фраме, и сплавы этих систем являются не однофазными, а двух-или трехфазными. Содержание циркония и гафния в вольфраме до 1 ат.% изменяет форму и характер распределения W2C, а даль­нейшее увеличение содержания этих металлов приводит к появле­нию в структуре сплавов мелкодисперсных карбидов типа МеС.

Низкая растворимость углерода и кислорода в вольфраме при­водит к тому, что практически всегда в исходном вольфраме содер­жатся избыточные фазы карбидов и окислов. При этом форма расположения их крайне неблагоприятная. Как показали наши исследования [487], проведенные с помощью сканирующей элек­тронной микроскопии, окислы могут располагаться в виде топких пленок по границам зерен, а карбиды имеют форму шипов или дендритов, располагающихся как по границам, так и внутри зерен. Поэтому при создании вольфрамовых сплавов с необходи­мыми прочностными и пластическими характеристиками надо нейтрализовать охрупчивающее воздействие примесей внедрения. Это достигается или путем глубокой очистки вольфрама или изме­нением состава, формы и характера расположения фаз, содержащих примеси внедрения.

Вредное влияние кислорода, связанное с наличием пор и окисных пленок, может быть устранено раскислением. Содержание углерода можно снизить за счет взаимодействия его с кислородом или водородом. При разработке сплавов в комплексе с термоди­намически активными добавками углерод может быть и полезной примесью с точки зрения повышения жаропрочности, а в ряде случаев и технологической пластичности.

 

Интерес представляет легирование вольфрама бором. Хотя бор — менее эффективный упрочнитель по сравнению с углеродом [405], по-видимому, он в комплексе с другими легирующими эле­ментами будет полезной добавкой к вольфрамовым сплавам вслед­ствие модифицирующего и рафинирующего действия.

Несмотря на достигнутые успехи в разработке вольфрамовых сплавов, надо отметить, что задача создания вольфрамовых спла­вов, сочетающих высокую прочность и пластичность, окончатель­но не решена. Как один из путей повышения пластичности воль­фрамовых сплавов (наряду с рафинировкой, модифицированием и т. д.), по нашему мнению, известную перспективу имеет создание сплавов с прочнопластичной эвтектической структурой, где проч­ной составляющей будут кристаллы вольфрама или твердого раствора на его основе, а мягкой — кристаллы пластичного ме­талла. Примером такой системы могли бы быть сплавы системы вольфрам—титан, но их приготовление осложняется большой разницей в температурах плавления и упругости пара компо­нентов. Видимо, перспективным путем может быть создание ком­позиционных материалов, в которых высокопрочные волокна вольфрамовых сплавов армированы пластичной составляющей.

 

Наряду с отмеченным выше карбидным упрочнением эффек­тивное упрочнение вольфрама (металлокерамического) происходит при добавлении тугоплавких окислов, например окислов тория, иттрия и др. В работе [40G] приводятся данные по непровисающему вольфраму с кремнеалюмощелочными присадками. Пред­ложен механизм этого упрочняющего влияния [407—410J. Он заключается в том, что дисперсные пузырьки, образуемые парами калия или других щелочных металлов, располагаются вдоль направления волочения проволоки и являются, подобно дисперс­ным тугоплавким частицам, эффективными барьерами для пласти­ческих сдвигов. Благодаря этим цепочкам включений образуется направленная вдоль оси проволоки структура, обеспечивающая формоустойчивость и высокие механические свойства.

Имеются попытки упрочнения вольфрама дисперсными части­цами нитрида гафния [408, 411].

Определенный интерес представляют сплавы вольфрама с ме­таллами платиновой группы, а также металлами группы железа. Установлено, что добавки осмия к вольфраму повышают его пластичность [412]. Аналогичное влияние оказывает и рутений. Механизм действия этих элементов до конца не ясен, но можно предполагать, что одна из причин повышения пластичности за­ключается в появлении двойникования как дополнительного к скольжению механизма деформации. Благоприятное влияние металлов VIIAи VIII групп на пластичность вольфрама связывают также с изменением электронной структуры образующихся твер­дых растворов замещения [308, 413, 414], с нейтрализацией вред­ного влияния углерода ввиду большой растворимости карбидов в гексагональных металлах по сравнению с оцк металлами [108].

Бесспорный интерес представляет исследование сплавов воль­фрама с марганцем, поскольку последний по своим химическим свойствам близок к рению. Однако получение этих сплавов пред­ставляет сложную технологическую задачу и, по-видимому, дол­жно проводиться под сравнительно большим давлением инертных газов или методами порошковой металлургии.

Методами порошковой металлургии удается вводить в воль­фрам и молибден небольшие добавки марганца, которые значи­тельно повышают технологическую пластичность благодаря нейтрализации вредного влияния примесей, особенно кислорода.

Несмотря на технологические трудности, связанные с приго­товлением сплавов вольфрама,   их  обработкой и сваркой, они находят все большее применение в современной технике. Имеются сообщения об использовании вольфрама для изготовления сопел топливных ракетных двигателей, частей плазменных двигателей и носовых конусов ракет, возвращающихся в плотные слои атмо­сферы [415, 416]. Для сопел твердотопливных ракетных двига­телей применяется пористый вольфрам, пропитанный серебром или медью [417]. Это значительно улучшает обрабатываемость вольфрама, а также теплоотдачу и сопротивление тепловому уда­ру. В связи с тем, что продукты горения твердого топлива являют­ся восстановителями, значительная окисляемость вольфрама не является препятствием работе в ракетных соплах. В этих условиях отмечается хорошее сопротивление вольфрама эрозии вплоть до температуры плавления.

Применение вольфрама в соплах ракетных двигателей вызва­ло необходимость разработки технологии изготовления вольфра­мовых деталей больших размеров. Эта задача решается как путем прессования и ковки вакуум-плавленного вольфрама, так и мето­дами порошковой металлургии. 

markmet.ru

Самый дорогой металл в мире

Как известно металлы это группа химических элементов, обладающих определенными признаками: высокой электро и теплопроводностью, ковкостью, характерным блеском и еще некоторыми свойствами. Человек научился использовать металлы в своих целях практически с самого зарождения цивилизации. Сейчас очень сложно представить какую-нибудь отрасль деятельности человека где не использовались бы химические элементы этой группы. С развитием технологий человечество выявляет и создает все новые и новые редкие и очень дорогие металлы. Цена за грамм на некоторые их виды действительно удивляет. Естественно, возникает вопрос, а какой самый дорогой металл в мире на данный момент?

Существуют два вида металлов:

  1. природные;
  2. искусственные (получаемые в лабораторных условиях).

Причем цены на последние могут быть действительно астрономическими. В нашей статье мы выбрали самые дорогие металлы в независимости от их происхождения. Итак, давайте приступим.

10. Серебро / Ag (~ 0,5 USD за 1 грамм)

Открывает наш топ 10 серебро, по-латински называемое аргентумом. Серебро известно человечеству с древнейших времен поскольку его возможно обнаружить в природе в виде самородков, и оно не требует никаких химических процессов для получения. Сам металлический цвет назван в честь аргентума — серебряным.

Серебро благородный металл, имеющий температуру плавления равную 962 градуса по Цельсию. Оно обладает самой высокой теплопроводностью среди всех известных металлов. Широко применяется в производстве электротехники и электрооборудования, ювелирном деле, входит в составы различных высокотехнологичных сплавов, используемых в самых разнообразных областях человеческой деятельности.

Серебро издавна известно своими антибактериальными свойствами, с помощью него можно уничтожить около 700 видов различных бактерий.

Даже на космических станциях вся вода очищается с помощью серебра, а некоторые домохозяйки кидают серебряные монетки в молоко продлевая его срок хранения.

9. Рутений / Ru (~ 2 USD за 1 грамм)

Следующем в нашем списке находится рутений. В переводе с латинского его название обозначает Россия или Русь. И это неудивительно, ведь впервые этот химический элемент был найден ученым-химиком из Казанского университета Клаусом Карлом в 1844 году.

Рутений добывают из руд металлов платиновой группы и он имеет схожие с ними физические свойства. Также немалое количество рутения извлекается из осколков деления ядерных материалов: плутония и урана.

Его температура плавления равна 2334 градуса по Цельсию, что делает рутений тугоплавким металлом. В чистом виде этот химический элемент используется не так часто, в основном он является частью всевозможных сплавов, которые применяются во многих сферах жизнедеятельности человека. Есть ряд изотопов рутения, которые получают в результате радиоактивных реакций. Например, рутений 106, который используют при лечении онкологических заболеваний.

8. Скандий / Sc (~ 3-4 USD за 1 грамм)

Продолжает наш топ самый дорогой редкоземельный металл — скандий. Он получил свое название в честь полуострова Скандинавия, где был открыт шведским ученым Ларсом Нильсоном в 1879 году. Скандий — это легкий металл серебристого цвета с небольшим желтым оттенком. Температура плавления этого химического элемента 1541 градус по Цельсию. Его получают в результате переработки многих руд. Скандий широко применяется в различных сферах деятельности человека: медицина (создание самых передовых зубных протезов), электроника (производство супер-ЭВМ), ядерная энергетика, создание солнечных батарей, металлургия (изготовление сверхпрочных сплавов) и многое другое.

Самые больший запасы минералов наиболее богатых скандием находятся в Норвегии и Мадагаскаре. Однако самыми крупными производителями этого металла являются Россия и Китай.

7. Рений / Re (~ 4-7 USD за 1 грамм)

На седьмом месте в нашем списке идет Рений. Это один из самых редчайших природных химических элементов на Земле. Он был обнаружен в 1925 году в Германии двумя учеными-химиками супругами по фамилии Ноддак. Этот металл имеет характерный блестящий серебристый цвет. Добывают рений в основном из концентратов молибдена. Для получения всего 100 грамм рения потребуется затратить приблизительно 200 тонн медной и молибденовой руды. Его температура плавления составляет 3459 градусов по Цельсию. По тугоплавкости он уступает лишь вольфраму.

Самым крупным месторождением Рения и одновременно добытчиком является страна Чили, также лидирующими странами являются США и Россия. Тугоплавкость этого металла представляет высокий интерес в различных сферах. Рений применяется в электронике, медицине, металлургии, его используют в качестве катализатора.

Рений самый редкий природный металл на нашей планете.

6. Палладий / Pd (~ 19 USD за 1 грамм)

Следующим в нашем списке из 10 самых дорогих металлов идет палладий. Он был обнаружен ученым-химиком Вильямом Волластоном в 1803 году, который смог отделить этот элемент из платиновой руды. Свое название палладий косвенно получил в честь одной из самых почитаемых богинь в мифах древней Греции Афины Паллады.

Палладий — это тяжелый металл имеющий серебристый оттенок. Его получение происходит в результате процесса переработки нескольких руд: медной, никелевой и серебряной. Температура плавления палладия составляет 1555 градусов по Цельсию. Крупнейшие месторождения этого химического элемента находятся в России, которая является также самым крупным поставщиком палладия в мире. Этот металл применяется в машиностроительной отрасли (автомобильные катализаторы), ювелирном деле, медицине, электронике, производстве высокоточных приборов. Палладий — общепризнанный драгоценный металл, торгующийся на мировых биржах. Из него изготавливается большая часть медалей, которыми награждают выдающихся ученых и спортсменов.

5. Родий / Rh (~ 27 USD за 1 грамм)

Пятое место в нашем списке занимает Родий. Его температура плавления составляет 1966 градусов по Цельсию. Родий имеет характерный серебристый блеск и является твердым металлом. Главные страны, добывающие родий, — это ЮАР и Канада, но им также богаты и недра России. В основном этот металл используют как катализатор во многих производственных сферах, также родий активно применяют в ювелирном деле, улучшая родированием механические свойства драгоценных металлов и придавая им дополнительный блеск. Общее количество добываемого в год родия не превышает нескольких десятков тонн.

4. Платина / (~ 30 USD за 1 грамм)

Несмотря на то, что платина долгое время ценилась дороже золота в последние годы этот драгоценный металл немного сдал свои позиции и пропустил золото вперед. Первые зафиксированные упоминания о платине были связаны с конкистадорами, которые нашли ее у племен коренных жителей Южной Америки. До момента всемирного признания ценности платины фальшивомонетчики часто разбавляли ей золото, создавая сплавы. Теперь такие монеты пользуются огромной ценностью у коллекционеров.

Название этого химического элемента переводится с латинского как уменьшительная форма слова серебро. Температура плавления платины равна 2041,4 градусам по Цельсию явно указывает на тугоплавкость. Основные страны добычи: ЮАР, Соединенные Штаты Америки, Россия и Зимбабве. Платина, ее сплавы и производные активно применяются в медицине, производстве высокотехнологичного и высокоточного оборудования и ювелирном деле.

Самый крупный платиновый самородок в истории был обнаружен в 1843 году в России на Урале. Он был так и назван «Россия» его вес составил целых 9 килограмм 635 грамм.

К сожалению, до наших дней этот гигант не сохранился и был переплавлен.

3. Иридий / Ir (~ 35 USD за 1 грамм)

Открывает тройку лидеров в нашем списке иридий. Он имеет температуру плавления равную 2466 градусам по Цельсию и считается тугоплавким металлом. Иридий обладает характерным бело-серебристым цветом. Свое название этот металл заслужил по причине многообразия расцветок своих солей и переводится с древнегреческого как радуга.

Чистый иридий очень хрупок и не переносит никакой механической обработки. Наибольшие мировые запасы расположены в недрах России, Канады и ЮАР. В год добывают немногим более 2 тонн иридия по всему миру. Ядерные изомеры этого металла используются в качестве источника электроэнергии, иридий можно встретить в перьевых чернильных ручках, в свечах зажигания двигателей, в мундштуках для выдувания стекла и еще во многих производственных отраслях.

2. Золото / Au (~ 40 USD за 1 грамм)

Если спросить какой самый дорогой драгоценный металл в мире, то большинство людей назовут золото. И действительно аурум, как на латинском оно называется, является одним из самых известных драгоценных металлов на планете Земля. В чистом виде золото имеет желтый цвет без примесей красного оттенка. Его температура плавления равна 1064,18 градуса по Цельсию. Добыча золота началась еще в бронзовом веке поэтому имя первооткрывателя этого сокровища недр Земли назвать не представляется возможным. Безусловными лидерами по добычи золота являются Китай, Австралия, США и Россия. Оно активно используется в электронном производстве, стоматологии, ювелирном деле, при производстве сверхточных приборов и пищевой промышленности.

Гибкость золота общеизвестна, из него можно создавать даже нити для пошива одежды. Сто грамм золота можно растянуть примерно на 282 километра.

Один из самых крупных золотых самородков весом около 73 килограмм был найден в 1869 году в Австралии. Примечательно, что он находился всего лишь в нескольких сантиметрах под землей.

1. Изотоп Осмий 187 (~ 10 000 — 200 000 USD за 1 грамм) и Калифорний / Cf (~ 27 000 000 USD за 1 грамм)

На первом месте мы расположили сразу два металла, полученных в лабораторных условиях, цена на них резко выделяется из остального перечня: изотопы осмий 187 и калифорний 252.

Осмий 187

Единственным производителем 187 изотопа осмия на данный момент в мире является Казахстан. К его основным ценным свойствам можно причислить невероятную твердость и химическую пассивность в контакте с агрессивными веществами. Осмий считается самым твердым среди всех простых (состоящих из атомов одного элемента) веществ на Земле. Главной сферой применения осмия 187 является медицина и аэрокосмическое производство.

Калифорний 252

Калифорний 252 был получен в результате ядерной реакции проведенной в 1950 году в Калифорнии (отсюда и его название) в Соединенных Штатах Америки ученым по фамилии Сиборг. Этот изотоп обладает фантастической энергией, получаемой при делении атомов. Мощность грамма этого химического элемента сопоставима с мощностью одного ядерного реактора. Производят калифорний 252 всего в двух местах на нашей планете:

  1. Окриджская национальная лаборатория, США.
  2. Димитровград, Россия.

Калифорний 252 обладает поразительным свойством излучать нейтроны, с помощью которых определяют залежи различных полезных ископаемых, просвечивают разнообразные труднодоступные места, ищут микроповреждения высокотехнологичного оборудования. Также этот металл используют при терапии онкозаболеваний. Такая астрономическая стоимость обусловлена сложностью процесса создания этого металла, на данный момент создано не более 9 гр калифорния.

Вот и подошла к концу наша статья и теперь вы знаете какой самый дорогой металл в мире существует. Поскольку биржевые котировки на металлы очень переменчивы, не удивляйтесь если некоторые места нашего топ 10 могут меняться со временем.

top10hit.ru

Галлий, нитинол, ртуть, калифорний-252 - самые необычные металлы

На протяжении веков в жизни человека постоянно встречались вещи которые его удивляли, выходили за рамки привычного представления об окружающем его мире. Когда-то нашим предкам настоящим волшебством представлялись такие вещи как порох, магниты, электричество, самодвижущиеся механизмы. Однако и в наш просвещённый век есть немало вещей, которые были не так давно открыты либо созданы наукой, похожих на результат настоящего колдовства. Такими необычными качествами обладает и множество активно применяемых сегодня металлов и сплавов.

Галлий - металл, который плавится в руках

 

Существование жидких металлов и способность металлов принимать жидкое состояние при высокой температуре - это общеизвестные факты. Но довольно необычным явлением является твёрдый металл, который тает в руках как мороженое. Это - галлий. Он плавится уже при комнатной температуре и для обычного практического применения непригоден. Он полностью растворится прямо у вас на глазах, если поместить любое изделие из галлия в стакан с горячей водой. Так же этот металл способен сделать алюминий очень хрупким. Для этого достаточно поместить небольшую каплю галлия на алюминиевую поверхность.

Нитинол - металл, обладающий памятью

Нитинол является сплавом никеля и титана. Он обладает необычной способностью «запоминать» свою изначальную форму и восстанавливать ее после деформации. Для этого необходимо всего лишь немного тепла. Будет достаточно нескольких капель тёплой воды, чтобы этот сплав пришел в исходное состояние даже после очень сильного искажения первоначальной формы. В настоящее время разрабатываются способы практического применения данного материала в технике, и уже довольно успешно его используют в медицине, в частности, для лечения пациентов с заболеваниями и травмами опорно-двигательного аппарата.

Ртуть - жидкий металл

Ртуть – один из самых интересных и необычных металлов. После открытия ртуть получила название «argentum vivum», что в переводе звучит как «живое серебро». Это название связанно с ее характеристиками: она представляет собой жидкость, которая растекается быстрее воды, но при этом она довольно тяжелая. Так например ведро наполненное ртутью будет весить приблизительно 130кг!

Этот металл довольно редок, и чаще всего его находят в горных породах, которые образовались при извержении. Ртуть можно добыть из руды при ее нагреве.

Этим металл известен уже не одну тысячу лет. Изначально её получали из киновари. Именно из-за лёгкости перехода ртути в киноварь и обратно ей отводилось роль основного элемента при создании «философского камня», который занимал умы различных алхимиков на протяжении многих поколений. Считалось, что если получиться очистить ртуть и сделать ее твёрдой, то из этого материала получится золото.

Помимо алхимиков, ртуть представляла немалый интерес для различных магов, которые активно использовали её в своих магических ритуалах. В те времена очень ценилась киноварь – красная ртуть. Её применяли как средство для изгнания духов либо для разрушения астральных структур путем распыления в воздухе. Считалось, что потусторонние сущности, боясь получить повреждения, покидали опасные для них такие «ртутные» области. Так же было замечено, что приборы начинают сбоить в местах обработанных подобным образом, а людей обретают обострение эмоционального восприятия.

Так же и медики в старину считали ртуть лучшим лекарством против целого ряда болезней. К тому времени, как стало известно о том, что она ядовита, ртуть уже вовсю применялась для изготовления лечебных снадобий и в качестве косметических средств.

Известный путешественник Марко Поло, описывая жизнь йогов упоминал о необычном напитке, который готовили из ртути и серы. По словам этих йогов, они пьют этот напиток с детства и тем самым значительно продлевают свою жизнь. Утверждалось, что возраст некоторых из них доходил до 200 лет! Другой путешественник, Франсуа Бернье, изучавший образ жизни индийских аскетов и йогов, писал об их владении секретом приготовления особого снадобья из ртути, две капли которого принятые утром позволяли человеку весь день чувствовать себя в отличной физической форме.

Интересные моменты, связанные с ртутью, можно встретить и в индийском эпосе. Там идет речь о виманах – особых летательных аппаратах, которыми пользовались боги, принцы или демоны. Согласно переводу, топливом для этих аппаратов служила смесь из мёда, рисового настоя, «сома» (напиток напоминающий пиво) и ртути.

Современные технологии не допускают использования ртути в качестве топлива для двигателей, но не исключается вероятность того, что в древних текстах речь шла о подобии ядерного топлива, где ртуть выполняла ту роль, которую в современных атомных двигателях выполняет вода, а виманами называли аппараты для полетов в космос.

Калифорний-252 - самый дорогой металл

Калифорний был искусственно получен в 1950 в Калифорнийском университете в Беркли. Его извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе. Ввиду крайне сложного способа получения в настоящее время Калифорний-252 является самым дорогим металлом. Его цена достигает 10 000 000 долларов за один грамм. Однако, запас калифорния всего несколько грамм на всей нашей планете, так как производится он всего на двух реакторах – в США и России по 20-40 микрограмм в год. Но он обладает очень впечатляющими свойствами. Более миллионов нейтронов в секунду дает мкг калифорния. А к примеру один его грамм в период распада выделяет столько же энергии, сколько 200 килограмм радия. В настоящее время данный металл используют в медицине как точечный источник нейтронов при локальной обработке злокачественных опухолей, а так же как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе и в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер.

 

По материалам: earth-chronicles.ru

www.rosta.spb.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о