โลหะที่รู้จักยากที่สุดคืออะไร?

ความแข็งเป็นคำที่สัมพันธ์กันเมื่อพูดถึงวัสดุทั้งโลหะและอโลหะ โดยทั่วไป ความแข็งจะมีจุดหลอมเหลวสูง ทนต่อการขีดข่วน และทนต่อการเสียรูปภายใต้แรงกดสูง โครเมียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบโลหะที่แข็งที่สุด เมื่อเทียบกับโลหะทรานสิชัน เช่น ทองแดงและเหล็ก โลหะอัลคาไลรวมถึงโซเดียม และโลหะหลังการเปลี่ยนแปลง เช่น ตะกั่ว อย่างไรก็ตาม สารประกอบและโลหะผสมของโลหะและองค์ประกอบอื่นๆ อาจทำได้ยากกว่าที่อยู่ในสภาพบริสุทธิ์

ความแข็งเป็นคุณสมบัติที่ในตอนแรกดูเหมือนง่าย แต่มีแง่มุมที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นภายใต้การศึกษาอย่างรอบคอบ เพื่อประเมินและเปรียบเทียบความแข็งของวัสดุ นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นการทดสอบและมาตราส่วนการวัดจำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่น มาตราส่วน Mohs เป็นระบบการให้คะแนนแบบสัมพัทธ์ที่เปรียบเทียบความต้านทานการขีดข่วนของวัสดุ ดังนั้นหากวัสดุ A สามารถขีดข่วนสาร B ได้ ดังนั้น A จะต้องแข็งกว่า B และ A จะได้รับค่า Mohs ที่สูงกว่า สารที่ได้รับการจัดอันดับ Mohs ที่แข็งที่สุดคือเพชรที่มีคะแนน 10 และแป้งที่นิ่มที่สุดคือแป้งโรยตัวที่มีคะแนน 1 มาตราส่วน Vickers ใช้หัวกดเพชรที่มีรูปร่างเป็นปิรามิดด้านขวา จากนั้นกดลงในวัสดุทดสอบเป็นเวลา 10 ถึง 15 วินาทีและรายงานเป็น VHN หรือหมายเลขความแข็งของ Vickers

เหล็กเป็นโลหะผสมของเหล็ก คาร์บอน และวัสดุอื่นๆ เหล็กหลายชนิดมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน รวมถึงความแข็ง โครเมียมถูกเติมเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนและสารเคมี เช่นเดียวกับการชุบแข็งและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง โบรอน นิกเกิล โมลิบดีนัม ไนโอเบียม และไททาเนียม สามารถเพิ่มคุณสมบัติการเสริมความแข็งแกร่งและการชุบแข็งได้ การรวมกันของสารต่าง ๆ เหล่านี้สามารถผลิตโลหะที่แข็งที่สุดบางชนิดได้

ทังสเตนคาร์ไบด์ 857 ทำจากทังสเตนคาร์ไบด์ 85.7% นิกเกิล 9.5 เปอร์เซ็นต์ แทนทาลัม 1.8 เปอร์เซ็นต์ ไททาเนียม 1.5 เปอร์เซ็นต์ ไนโอเบียม 1 เปอร์เซ็นต์ และโครเมียม 0.3 เปอร์เซ็นต์ ทังสเตนคาร์ไบด์รูปแบบนี้วัดได้ระหว่าง 8 ถึง 9 ในระดับ Mohs แข็งกว่าไททาเนียมสี่เท่า

ด้วยคะแนน Mohs 8.5 โครเมียมเป็นโลหะธาตุบริสุทธิ์ที่แข็งที่สุด อย่างไรก็ตาม เหล็กที่ใช้โครเมียมนั้นแข็งกว่าตัวเหล็กเอง ต้องใช้โครเมียมเพียงเล็กน้อยเพื่อเพิ่มความแข็งให้กับเหล็ก นอกจากการใช้ในโลหะผสมแล้ว การชุบโครเมียมยังเพิ่มการเคลือบโลหะบางๆ ให้กับวัสดุอื่นๆ ทำให้เกิด "เปลือก" ด้านนอกที่แข็งและมันวาวซึ่งทนทานต่อการกัดกร่อน

เมื่อรวมกันทางเคมีกับองค์ประกอบอื่นๆ โลหะบางชนิดสามารถผลิตสารที่แข็งมากได้ ตัวอย่างเช่น โลหะหายากรีเนียมและออสเมียมรวมกับโบรอนเพื่อสร้างสารประกอบที่แข็งกว่าเหล็กมาก ที่จริงแล้ว ออสเมียม ไดโบไรด์เป็นที่รู้กันว่าขูดขีดเพชร ซึ่งเป็นสารที่ยากที่สุดที่รู้จักซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติ