ما هو أصعب المعادن المعروفة؟

الصلابة مصطلح نسبي عند الإشارة إلى المواد المعدنية وغير المعدنية. بشكل عام ، تتضمن الصلابة درجة انصهار عالية ومقاومة للخدش ومقاومة عالية للتشوه تحت الضغط. يعتبر الكروم من بين العناصر المعدنية الأكثر صلابة ، مقارنة بالمعادن الانتقالية مثل النحاس والحديد والمعادن القلوية بما في ذلك الصوديوم ومعادن ما بعد الانتقال مثل الرصاص. ومع ذلك ، يمكن أن تكون مركبات وسبائك المعادن والعناصر الأخرى أصعب من تلك الموجودة في حالتها النقية.

الصلابة هي خاصية تبدو في البداية بسيطة ولكن لها جوانب معقدة تظهر تحت الدراسة الدقيقة. لتقييم صلابة المواد ومقارنتها ، ابتكر العلماء عددًا من الاختبارات والمقاييس. على سبيل المثال ، مقياس موس هو نظام تصنيف نسبي يقارن مقاومة خدش المواد. لذلك إذا كانت المادة أ يمكن أن تخدش المادة ب ، فلا بد أن يكون أ أصعب من ب ، ويحصل أ على رقم موس أعلى. أصعب مادة مصنفة على مقياس موس هي الألماس برصيد 10 ، وأنعم مادة التلك بدرجة 1. يستخدم مقياس فيكرز مسافة بادئة ماسية على شكل هرم أيمن ، والتي يتم ضغطها بعد ذلك في مادة الاختبار لمدة 10 إلى 15 ثانية ويتم الإبلاغ عنها على أنها VHN أو Vickers Hardness Number.

الصلب سبيكة من الحديد والكربون ومواد أخرى. تقدم مجموعة من الفولاذ مجموعة متنوعة من الخصائص المختلفة ، بما في ذلك الصلابة. يضاف الكروم لزيادة المقاومة للتآكل والمقاومة الكيميائية وكذلك التصلب وقوة درجات الحرارة العالية. يمكن أن يضيف البورون والنيكل والموليبدينوم والنيوبيوم والتيتانيوم جميعها خصائص تقوية وتصلب. يمكن أن ينتج عن مزيج من هذه المواد المختلفة بعضًا من أصعب المعادن المعروفة.

يتكون كربيد التنجستن 857 من 85.7 بالمائة من كربيد التنجستن و 9.5 بالمائة من النيكل و 1.8 بالمائة من التنتالوم و 1.5 بالمائة من التيتانيوم و 1 بالمائة من النيوبيوم و 0.3 بالمائة من الكروم. هذا الشكل من كربيد التنجستن يقيس ما بين 8 و 9 على مقياس موس. إنه أصلب أربع مرات من التيتانيوم.

مع تصنيف موس 8.5 ، فإن الكروم هو أقسى معدن نقي. ومع ذلك ، فإن الفولاذ الذي يستخدم الكروم يكون أصعب من العنصر في حد ذاته. مطلوب فقط كميات ضئيلة من الكروم لإضافة صلابة كبيرة للفولاذ. بالإضافة إلى استخدامه في السبائك ، يضيف طلاء الكروم طبقة رقيقة من المعدن إلى المواد الأخرى ، مما يوفر "غلافًا" خارجيًا لامعًا صلبًا يقاوم التآكل أيضًا.

عند دمجها كيميائيًا مع عناصر أخرى ، يمكن أن تنتج بعض المعادن مواد شديدة الصلابة. على سبيل المثال ، تتحد المعادن النادرة من الرنيوم والأوزميوم مع البورون لتكوين مركبات أقوى بكثير من الفولاذ ؛ في الواقع ، من المعروف أن ثنائي بوريد الأوزميوم يخدش الألماس ، وهو أصعب مادة تحدث بشكل طبيعي.