Een legering van chroom, kobalt en nikkel (CrCoNi) is het sterkste materiaal ooit getest. Door de karakteristieke eigenschappen is het mogelijk bruikbaar voor lucht- en ruimtevaartuigen. Bij de sterkte van een materiaal draait het om hoe snel het breekt, ook wel de taaiheid genoemd.
Het sterkste materiaal dat we momenteel kennen is Graphene, een tweedimensionaal koolstofmateriaal. Het heeft een breeksterkte van ongeveer 130 GigaPascal, wat ongeveer 100 keer sterker is dan staal.
Een team van onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory en het Oak Ridge National Laboratory heeft het taaiste materiaal op aarde geïdentificeerd: een metaallegering van chroom, kobalt en nikkel . In tegenstelling tot andere materialen neemt de sterkte ervan toe naarmate het kouder wordt.
Diamanten zijn het hardste materiaal; chroom is het hardste metaal. De krasbestendigheid maakt het perfect om toe te voegen aan staallegeringen, en het wordt ook vaak gebruikt bij verchromen voor een duurzame en glanzende afwerking van armaturen en armaturen voor thuis.
Hoogsterkte staal heeft een hogere sterkte dan S235 en S355, de meest voorkomende staalsoorten voor staalconstructies. De definitie van hoogsterkte staal is staal met een rekgrens hoger dan 355 MPa. In de praktijk is de eerste veel toegepaste staalsoort die aan deze definitie voldoet S420.
Chroom: het hardste metaal ter wereld
Chroom is het hardste metaal dat de mens kent. Hoewel u misschien nog nooit van chroom hebt gehoord, hebt u waarschijnlijk wel van roestvrij staal gehoord. Chroom is het hoofdingrediënt in roestvrij staal en wordt daarom in verschillende omgevingen gebruikt.
Fysische eigenschappen. Diamant is het hardste materiaal dat in de natuur voorkomt. Er zijn slechts twee (industrieel vervaardigde) materialen die harder zijn, namelijk aggregated carbon nanorods en ultrahard fullereen. Deze zijn net als diamant opgebouwd uit koolstofatomen.
Platinum. Platina is over het algemeen het meest duurzame edelmetaal en dus ook het duurste. De prijs van platina is hoger omdat het zeldzamer, sterker en duurzamer is dan goud. Om enkele grammen platina te verkrijgen, moet er minimaal 10.000 kilo platina worden afgegraven en verwerkt.
Staal met een legering van ijzer en nikkel is een van de hardste verbindingen. Hoewel er verschillende variaties van zijn, verhoogt koolstofstaal gelegeerd met nikkel over het algemeen de vloeigrens van de legering tot 1.420 MPa met een treksterkte tot 1.460 MPa.
Titanium is 30 % sterker dan staal, maar bijna 43 % lichter, en 60 % zwaarder dan aluminium maar twee keer zo sterk.
#1 Titanium – 42% lichter dan staal
Als legering is titanium veruit het sterkste metaal op deze lijst. Het heeft ook een uitstekende corrosiebestendigheid, presteert goed bij hoge temperaturen en werkt goed voor implantaten dankzij de hoge biocompatibiliteit.
Ongelegeerd staal bestaat uit ijzer (Fe), maximaal 2% koolstof (C) en maximaal 1,5% aan legeringselementen. Koolstof wordt niet gezien als legeringselement. Als staal echter meer dan 2% koolstof bevat, wordt het gietijzer genoemd. Laag gelegeerd staal bevat naast koolstof tussen de 1,5% en 5% aan legeringselementen.
Diamant is extreem hard, zelfs harder dan wolfraamcarbide, waardoor het een uitstekend materiaal is voor het snijden van gereedschapsranden. Enkele voordelen van polykristallijn diamant als gereedschapsmateriaal zijn: Extreme hardheid. Lage wrijving en hoge slijtvastheid.
De diamant is het hardste natuurlijke materiaal ter wereld.
Grafeen is daarentegen het sterkste materiaal dat ooit is gemeten; met 130 gigapascal is het meer dan driehonderd keer sterker dan A36-constructiestaal en meer dan veertig keer sterker dan diamant .
Diamant bestaat uit zuivere koolstof, die onder zeer hoge druk en temperatuur is gekristalliseerd. Dit gebeurt op een diepte van 150 tot 200 km. Door vulkanische uitbarstingen is diamant op bepaalde plekken omhooggestuwd naar het aardoppervlak. De afgekoelde lava die diamant bevat heet kimberliet.
Grafeen is dunner dan wat dan ook. Het is slechts 1 atoom dik, maar ook ongelofelijk sterk: zo'n 200 keer sterker dan staal en een betere geleider dan koper, bovendien vederlicht, doorzichtig én buigzaam.
Koolstofstaal , meer specifiek staal met een hoog koolstofgehalte (0,8% en hoger), is zeer geschikt voor het smeden van messen. De hoge hoeveelheid koolstof in het staal zorgt voor de taaiheid, sterkte, scherptebehoud en corrosiebestendigheid die nodig zijn voor een geweldig mes.
We kunnen gerust stellen dat wolfraam het zuivere metaal is met de hoogste treksterkte , maar het kan niet concurreren met concurrerende metaallegeringen.
Niet zilver, niet goud, maar het voor velen onbekende rodium is momenteel het duurste edelmetaal ter wereld.
RHODIUM: HET MEEST WAARDEVOLLE METAAL
Rhodium is het meest waardevolle metaal en bestaat binnen de platinagroep van metalen. Het wordt gebruikt in sieraden voor een laatste afwerking op witgouden sieraden.
Rhodium overschrijdt € 337.000 per kilo! Dit weinig bekende metaal staat nu in de schijnwerpers.
Tijdens een onderzoek naar boornitride, het fasediagram en de synthese ervan bij hoge druk en hoge temperatuur werden enkele BN-deeltjes met extreme hardheid geëxtraheerd. Tests op hardheid lieten zien dat de monsters daadwerkelijk harder waren dan diamant .
De enige plaats waar koolstof wordt omgevormd tot diamanten is in de mantel van de aarde, zo'n 160 kilometer onder de oppervlakte. De mantel is opgebouwd uit vast gesteente en is rijk aan magnesium, ijzer en koolstof. De kern van de aarde, onder de mantel, bestaat uit gesmolten metalen.
Grafeen , vaak geprezen als het "wondermateriaal", heeft ongeëvenaarde eigenschappen: het is 200 keer sterker dan staal, maar lichter dan papier, en vertoont unieke mechanische eigenschappen. Op microschaal neemt het de vorm aan van zeshoekige roosters van koolstof met een dikte van slechts één atoom.