Σημείο τήξης μετάλλων

Σημείο τήξης μετάλλων
Σημείο τήξης μετάλλων
Anonim

Η τήξη μετάλλων είναι μια ορισμένη θερμοδυναμική διαδικασία κατά την οποία το κρυσταλλικό πλέγμα του μετάλλου καταστρέφεται και περνά από τη στερεά στην υγρή κατάσταση.

σημείο τήξης των μετάλλων
σημείο τήξης των μετάλλων

Σημείο τήξης μετάλλων - ένας δείκτης της θερμοκρασίας του θερμαινόμενου μετάλλου, μετά την επίτευξη του οποίου αρχίζει η διαδικασία μετάβασης φάσης (τήξη). Η ίδια η διαδικασία είναι το αντίστροφο της κρυστάλλωσης και είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με αυτήν. Να λιώσει μέταλλο; πρέπει να θερμανθεί χρησιμοποιώντας μια εξωτερική πηγή θερμότητας μέχρι το σημείο τήξης και στη συνέχεια να συνεχίσει να παρέχει θερμότητα για να ξεπεράσει την ενέργεια της μετάβασης φάσης. Το γεγονός είναι ότι η ίδια η τιμή του σημείου τήξης των μετάλλων δείχνει τη θερμοκρασία στην οποία το υλικό θα βρίσκεται σε ισορροπία φάσης, στο όριο μεταξύ υγρού και στερεού. Σε αυτή τη θερμοκρασία, ένα καθαρό μέταλλο μπορεί να υπάρχει ταυτόχρονα και σε στερεά και σε υγρή κατάσταση. Για να πραγματοποιηθεί η διαδικασία τήξης, είναι απαραίτητο να υπερθερμανθεί το μέταλλο ελαφρώς πάνω από τη θερμοκρασία ισορροπίας, ώστε να παρέχεται ένα θετικό θερμοδυναμικό δυναμικό. Δώστε ένα είδος ώθησης στη διαδικασία.

σημείο τήξης των μετάλλων
σημείο τήξης των μετάλλων

Σημείο τήξης μετάλλωνείναι σταθερή μόνο για καθαρές ουσίες. Η παρουσία ακαθαρσιών θα μετατοπίσει το δυναμικό ισορροπίας προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση. Αυτό συμβαίνει επειδή το μέταλλο με τις ακαθαρσίες σχηματίζει ένα διαφορετικό κρυσταλλικό πλέγμα και οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης των ατόμων σε αυτά θα διαφέρουν από εκείνες που υπάρχουν στα καθαρά υλικά. Ανάλογα με το σημείο τήξης, τα μέταλλα χωρίζονται σε εύτηκτα (έως 600 ° C, όπως γάλλιο, υδράργυρος), μέτριας τήξης (600-1600°C, χαλκός, αλουμίνιο) και πυρίμαχο (>1600°C, βολφράμιο, μολυβδαίνιο).

μεταλλικό τραπέζι τήξης
μεταλλικό τραπέζι τήξης

Στον σύγχρονο κόσμο, τα καθαρά μέταλλα χρησιμοποιούνται σπάνια λόγω του γεγονότος ότι έχουν περιορισμένο εύρος φυσικών ιδιοτήτων. Η βιομηχανία έχει από καιρό και πυκνά χρησιμοποιήσει διάφορους συνδυασμούς μετάλλων - κραμάτων, των οποίων οι ποικιλίες και τα χαρακτηριστικά είναι πολύ μεγαλύτερες. Το σημείο τήξης των μετάλλων που αποτελούν τα διάφορα κράματα θα διαφέρει επίσης από το σημείο τήξης του κράματος τους. Διαφορετικές συγκεντρώσεις ουσιών καθορίζουν τη σειρά τήξης ή κρυστάλλωσής τους. Υπάρχουν όμως συγκεντρώσεις ισορροπίας στις οποίες τα μέταλλα που αποτελούν το κράμα στερεοποιούνται ή λιώνουν ταυτόχρονα, δηλαδή συμπεριφέρονται σαν ένα ομοιογενές υλικό. Τέτοια κράματα ονομάζονται ευτηκτικά.

Η γνώση της θερμοκρασίας τήξης είναι πολύ σημαντική κατά την εργασία με μέταλλο, αυτή η τιμή είναι απαραίτητη τόσο στην παραγωγή, για τον υπολογισμό των παραμέτρων των κραμάτων, όσο και στη λειτουργία των μεταλλικών προϊόντων, όταν η θερμοκρασία μετάβασης φάσης του υλικού από το οποίο το προϊόν που κατασκευάζεται καθορίζει τους περιορισμούς στη χρήση του. Για ευκολία, αυτά τα δεδομένασυνοψίζονται σε έναν ενιαίο πίνακα. Ο πίνακας τήξης των μετάλλων είναι ένα συνοπτικό αποτέλεσμα φυσικών μελετών των χαρακτηριστικών διαφόρων μετάλλων. Υπάρχουν επίσης παρόμοιοι πίνακες για κράματα. Το σημείο τήξης των μετάλλων εξαρτάται επίσης σημαντικά από την πίεση, επομένως, τα δεδομένα στον πίνακα είναι σχετικά για μια συγκεκριμένη τιμή πίεσης (συνήθως αυτές είναι κανονικές συνθήκες όταν η πίεση είναι 101,325 kPa). Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο τήξης και αντίστροφα.

Συνιστάται: