Điểm danh Top 05 kim loại cứng nhất trên thế giới

Chu Văn An

Thông thường khi nhắc đến chất liệu nào cứng nhất người ta sẽ nghĩ ngay đến kim cương. Vậy kim loại nào cứng nhất? Chúng khó đến mức nào? Hãy theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu thêm về Top 5 kim loại cứng nhất thế giới.

1. Độ cứng của kim loại là gì?

Độ cứng của kim loại là khả năng chống biến dạng khi chịu tác dụng của lực. Đây là tiêu chí quan trọng để đánh giá độ bền, chất lượng của kim loại, được ứng dụng rộng rãi trong ngành cơ khí và lĩnh vực gia công sản phẩm.

Trước khi đưa vào sử dụng, mọi kim loại đều được kiểm tra kỹ lưỡng về độ cứng. Việc đo chỉ số này được thực hiện trong phòng thí nghiệm với tất cả các thiết bị cần thiết.

Một điểm cần lưu ý là độ cứng không phải là đặc tính cơ bản của kim loại như chiều dài hay khối lượng. Độ cứng là kết quả của quá trình đo lường và xác định tính chất của kim loại.

2. Top 5 kim loại cứng nhất thế giới

2.1. Crom – Kim loại cứng nhất thế giới

Crom (Cr) là một trong những kim loại nổi tiếng trong ngành kim loại với đặc tính độ cứng cao nhất trong “làng kim loại”. Với mức độ cứng lên tới 8,5 trên thang Mohs, Crom được coi là “vua” về độ cứng và chỉ có những khác biệt nhỏ do có thể có tạp chất. Hiện nay, Crom vẫn giữ vị trí dẫn đầu về độ cứng trên toàn cầu.

Hình 1: Crom có ​​độ cứng 8,5 trên thang Mohs

Ngoài đặc tính về độ cứng, Crom còn được biết đến với mật độ cao nhất, đạt khoảng 7,2 gram/cm³. Thường được tìm thấy dưới dạng hợp chất, một trong những loại phổ biến nhất là quặng Cromit FeO.Cr2O3. Kim loại này có ứng dụng lớn trong sản xuất thép không gỉ nhờ khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học vượt trội.

2.2. Vonfram – Kim loại cứng nhất thế giới

Vonfram (W) đứng thứ hai trong bảng xếp hạng độ cứng của kim loại, với độ cứng lên tới 7,5 trên thang Mohs. Đặc biệt, Vonfram còn là kim loại có độ bền kéo tuyệt đối cao nhất, đạt 1510 Megapascal.

Ngoài đặc tính về độ cứng và độ bền, Vonfram còn có ưu điểm là nhiệt độ nóng chảy cực cao, vượt trội so với các kim loại khác. Với nhiệt độ nóng chảy lên tới 3.422 độ C (6.192 độ F), Vonfram được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử để chế tạo các linh kiện như dây tóc bóng đèn, đồng thời cũng là vật liệu quan trọng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, điện tử, quân sự và vũ khí hạt nhân.

Một đặc điểm đáng chú ý khác của Vonfram là độ ổn định cao ở nhiệt độ cao, khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho các bộ phận máy bay, tên lửa và các ứng dụng đòi hỏi độ bền và khả năng chịu nhiệt tốt.

Hình 2: Vonfram

2.3. Osmium – Kim loại cứng nhất thế giới

Osmium (Os) là kim loại màu trắng nhạt và hơi xanh, nổi bật vì tính chất nặng và cứng. Với độ cứng lên tới 7.0 trên thang Mohs, Osmium đứng thứ ba trong danh sách những kim loại cứng nhất thế giới ở thời điểm hiện tại.

Không chỉ về độ cứng, Osmi còn có nhiệt độ nóng chảy rất cao. Điều này làm cho nó trở thành vật liệu có giá trị trong chế tạo hợp kim, đặc biệt là trong sản xuất hợp kim không gỉ dùng cho các ứng dụng như ngòi bút và trụ bản lề cho các dụng cụ cơ khí chính xác.

Bên cạnh đó, Osmi còn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế, đặc biệt là trong các thiết bị y tế như dụng cụ nội soi và thiết bị phân tích sinh hóa nhờ khả năng chống ăn mòn và độ bền cao.

2.4. Titan – Kim loại cứng nhất thế giới

Titan (Ti) là một trong những kim loại có độ cứng cao, đạt 6,0 trên thang Mohs và cường độ cực đại lên tới 430 Megapascal. Mặc dù Titanium có độ cứng cao nhưng nó lại là kim loại nhẹ nhất. Điều này làm cho Titanium trở thành một vật liệu rất đặc biệt, vừa nhẹ hơn vừa bền hơn thép.

Nhờ tính năng này, Titanium đã trở thành sự lựa chọn lý tưởng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi kim loại bền chắc, đặc biệt trong điều kiện đòi hỏi nhiệt độ nóng chảy cao. Kim loại này được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như chăm sóc sức khỏe, công nghiệp nặng (như sản xuất ô tô và tàu hỏa), hàng không vũ trụ (để sản xuất máy bay, tàu vũ trụ, tên lửa) và trong các ứng dụng liên quan đến xử lý nước và năng lượng, v.v. Nhờ các đặc tính tổng hợp về độ bền, độ cứng và trọng lượng nhẹ, Titanium đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và hiệu quả của các ứng dụng công nghiệp và công nghệ tiên tiến.

Hình 3: Kim loại Titan

2.5. Sắt – Kim loại cứng nhất thế giới

Sắt (Fe) đứng thứ 5 trong danh sách kim loại, một trong những kim loại phổ biến nhất trên toàn cầu với trữ lượng dồi dào trên Trái đất. Với độ cứng 4,0 trên thang Mohs, sắt là kim loại cứng và rất thích hợp để chế tạo các thiết bị, đồ dùng.

Trong tự nhiên, sắt có trong thiên thạch và quặng sắt. Để khai thác và nhận dạng các loại quặng kim loại này người ta thường sử dụng máy dò kim loại để tìm kiếm và phân loại một cách chính xác.

Sắt đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống, từ ứng dụng hàng ngày đến công nghiệp, gia công cơ khí, xây dựng, y học và năng lượng. Trong đó, sắt là thành phần chính của thép, một trong những loại vật liệu xây dựng quan trọng và phổ biến nhất trên thế giới. Thép được sử dụng rộng rãi trong xây dựng công trình, cầu cống, tàu thủy, ô tô, đồ gia dụng và nhiều sản phẩm khác nhờ đặc tính chắc chắn, bền bỉ và khả năng chống ăn mòn tốt.

Ngoài ra, sắt còn được sử dụng trong sản xuất các dụng cụ nấu ăn như nồi, chảo nhờ khả năng chịu nhiệt tốt, giúp mang đến sự tiện lợi và độ bền cho các sản phẩm gia dụng hàng ngày.

Trên đây là những chia sẻ của LabTrường Lê Hồng Phong về Top 5 kim loại cứng nhất thế giới. Nếu có bất kỳ thắc mắc hay thắc mắc nào, vui lòng để lại thông tin bên dưới phần bình luận để đội ngũ chuyên gia của chúng tôi giải đáp.