假如没有银、金、钛、铁等重要金属,你能幻想咱们的现在或未来吗?不必考虑太多。这些金属在刻画咱们的曩昔方面发挥了重要效果,现在正在作为咱们构建未来的根底。
地球上发现的简直一切矿藏或金属都以某种方法对人类有价值,但只要少量金属极其重要。纯金属一般很软或很弱才干有用,可是,包含其他金属和杂质会使它们更巩固。下面,咱们编制了一份地球上发现的最强金属清单。
在咱们开端之前,您应该了解一些工作;
杨氏模量:它是资料弹性的测量,或许仅仅应力和应变之间的联系。
屈从强度:屈从强度/应力界说了资料的最大应力极限,之后资料开端显现塑性行为。
留意:在此列表中,咱们没有包含任何首要合金,但考虑了天然金属的不纯版别。
12.铅杨氏模量:16GPa
抗拉强度:17MPa
虽然铅相对较软,但其低熔点和高耐腐蚀性使其成为各行各业十分抱负的元素。在地球上,铅是与硫并排的常见元素之一。现在公认的事实是,铅在公元前6000年之前就已为人类所知,而且很可能用于金属锻炼。
铅最常见的用处是制作各种类型的合金。它还用作着色剂、氧化剂,用于塑料、蜡烛、玻璃和半导体。从中世纪开端,它就被用来制作子弹。
11.锡杨氏模量:50GPa
屈从强度:9–14MPa
抗拉强度:15MPa
从物理上讲,锡能够表征为一种柔软的银白色金属,具有延展性和延展性。在室温下,它在很大程度上不受腐蚀和氧化的影响。
锡在合金中运用最为广泛,一个明显的比如是锡铅软焊料,它一般含有60%或更多的锡。由于其毒性低,镀锡金属罐在食品包装职业中很受欢迎。
它是地球上第49位最丰厚的天然元素。
10.铝杨氏模量:70GPa
屈从强度:15–20MPa
抗拉强度:50MPa
铝具有独特的质量,使其成为现代社会的重要产品。它是国际上运用最广泛的有色金属之一。大约8%的地壳由铝组成,而它在太阳系中的浓度为3.15ppm(百万分之一)。
由于其密度低且耐腐蚀,铝是航空航天和根底设施职业的要害元素。虽然纯铝的屈从强度约为20MPa,但其合金要强得多,屈从强度从200MPa到600MPa。
9.黄金杨氏模量:70GPa
抗拉强度:100兆帕
黄金是地球上最宝贵、最受追捧的矿藏之一。它具有高延展性和延展性。咱们现在的科学了解是,黄金和其他重元素可能是在超新星和其他国际采石场中铸造的。
这种金属广泛用于珠宝、电子和医药。从历史上看,黄金一向用于钱银用处。国际黄金总产值的大约10%用于电子/半导体职业,用于制作耐腐蚀部件。
8.银杨氏模量:83GPa
抗拉强度:170MPa
作为贵金属之一,白银对许多高价值职业至关重要。它具有任何金属(乃至是铜)中最高的导电性和导热性。由于本钱较高,这种金属仅用于电子等少量职业。各种电路和半导体器材上的镀银关于它们的正常运转至关重要。
除了电子产品和珠宝之外,银还很简单用作医疗器械中的抗生素涂层。它也是大多数氧化历程的优选催化剂。第二次国际大战时期,大约有13,000吨白银被用于浓缩铀。
7.钛杨氏模量:120GPa
屈从强度:100–225MPa
抗拉强度:246–370MPa
钛是地壳中含量最丰厚的十种金属之一,在大多数火成岩中都以氧化物的方式存在。与大多数其他金属比较,该金属具有高强度分量比、高熔点和相对低的导电性。
钛首要用作不同类型合金中的合金元素,以完成更大的强度和功率。由于其高耐腐蚀性和抗拉强度强度,钛已成为航空航天和航运业的首要资料。
6.铬杨氏模量:140GPa
抗拉强度:282MPa
它巩固、有光泽,是地壳上发现的任何金属中熔点最高的金属之一。铬以其不寻常的磁性而出名。它在室温下表现出反铁磁特性,但在38°C以上会变成顺磁性金属。
铬是地球上发现的第一次22大元素,首要从金伯利岩等地球矿藏中提取。
简直85%的已挖掘铬用于分娩金属合金,其他用于染色、涂层、分娩耐火资料和作为加工碳氢化合物的催化剂。
5.铜杨氏模量:130GPa
屈从强度:117MPa
抗拉强度:210MPa
铜是很少量以可用金属方式天然存在的元素之一,不须要从任何矿藏矿石中提取。由于这一特性,人类乃至在公元前7000年之前就能够运用铜。然后在公元前3500年,将铜与锡合金化以分娩青铜。这是人类历史上第一次将任何金属与另一种金属合金化。
您知道吗,一个普通人每公斤体重大约含有1.4至2.1毫克铜。肝脏中过多的铜堆集会导致严峻的肝损害和神经精神症状。这种状况被称为威尔逊病。
国际总铜产值的很大一部分用于电缆线和电路。铜的其他运用包含管道和房顶。
4.镍杨氏模量:170GPa
屈从强度:140–350MPa
抗拉强度:1195MPa

镍是一种过渡金属,关于合金的分娩至关重要,由于国际上近68%的镍总产值用于不锈钢。镍的其他用处包含电镀、分娩可充电电池和造币。
在自然界中,镍首要存在于硫或砷含量高的矿藏中,例如镍镍矿、镍黄铁矿和镍铁矿。印度尼西亚是国际上最大的镍分娩国,其次是菲律宾和俄罗斯。
镍在人类和微生物(包含真菌和真细菌)中也具有生物学效果。2014年前进行的一项研讨发现,与未患2型糖尿病的患者比较,2型糖尿病患者的血液中镍含量较高。
3.钽杨氏模量:186GPa
屈从强度:180MPa
抗拉强度:200MPa
除了钽是一种巩固的金属之外,它仍是地球上密度最大的资料之一。钽以其抗腐蚀才能而出名,因而它能够接受低于150°C的高腐蚀性王水。
该元素归于一组独特的金属,具有极强的耐热性,被称为难熔金属。这些金属虽然份额很小,但广泛用于分娩各种合金。
钽还用于电子职业,为电话、个人电脑、照相机和各种轿车设备分娩经用的重型电容器。
2.铁/钢杨氏模量:186GPa
屈从强度:180MPa
抗拉强度:200MPa
铁构成了地核的大部分,是地壳中含量最多的元素。纯元素方式较弱,但由于其巩固性和相对较低的本钱,很简单与其他元素结合以分娩铸铁和钢铁合金。
现代钢材大致可分为四种:碳钢、低合金钢、高强度低合金钢、合金钢。虽然碳钢首要由铁和碳组成,但其他钢种含有不同数量的其他元素,如锰、钼、铬或镍。
钢材最广泛地用于重型设备和建筑职业。虽然呈现了铝,但钢关于制作车身依然至关重要。
1.钨杨氏模量:411GPa
屈从强度:550MPa
抗拉强度:5620MPa
钨以其最高的熔点和无与伦比的巩固性而出名。1781年,瑞典化学家卡尔·舍勒(CarlScheele)初次以酸的方式发现了它。
进一步的研讨导致两位西班牙科学家Fausto和JoseElhuyar从黑钨矿矿藏中发现了相同的酸,他们后来在木炭的协助下从中别离出钨。
除了广泛用于灯泡灯丝之外,钨在极热条件下发挥效果的才能也使其成为军械工业最抱负的元素之一。
在第二次国际大战时期,它在发动经济和政治开展方面发挥了重要效果。欧洲国家之间的联系。作为该区域最大的钨分娩国,葡萄牙获得了两边的部分注重。
这种金属还用于制作硬质合金,并在航空航天工业中用于制作火箭喷嘴。
