Температура плавления материалов таблица: таблица по возрастанию в градусах, самая высокая температура плавления

alexxlab | 18.07.1980 | 0 | Разное

Содержание

таблица по возрастанию в градусах, самая высокая температура плавления

Металлы и сплавы — это незаменимая основа для литейного и ювелирного производства, ковки и многих других сфер. Что бы ни делал человек из металла (какой бы это ни был процесс), для правильной работы ему нужно знать, при какой температуре плавится тот или иной металл. Мы подробно рассмотрим процесс плавления, его отличие от кипения, а также сравним температуры в таблицах.

Таблица температур плавления

Узнать какая нужна температура для плавления металлов, поможет таблица по возрастанию температурных показателей.

Элемент или соединение	Необходимый температурный режим
Литий	+18°С
Калий	+63,6°С
Индий	+156,6°С
Олово	+232°С
Таллий	+304°С
Кадмий	+321°С
Свинец	+327°С
Цинк	+420°С

Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов.

Элемент либо сплав	Температурный режим
Магний	+650°С
Алюминий	+660°С
Барий	+727°С
Серебро	+960°С
Золото	+1063°С
Марганец	+1246°С
Медь	+1083°С
Никель	+1455°С
Кобальт	+1495°С
Железо	+1539°С
Дюрали	+650°С
Латуни	+950…1050°С
Чугун	+1100…1300°С
Углеродистые стали	+1300…1500°С
Нихром	+1400°С

Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов.

Наименование элемента	Температурный режим
Титан	+1680°С
Платина	+1769,3°С
Хром	+1907°С
Цирконий	+1855°С
Ванадий	+1910°С
Иридий	+2447°С
Молибден	+2623°С
Тантал	+3017°С
Вольфрам	+3420°С

Что такое температура плавления

Каждый металл имеет неповторимые свойства, и в этот список входит температура плавления. При плавке металл уходит из одного состояния в другое, а именно из твёрдого превращается в жидкое. Чтобы сплавить металл, нужно приблизить к нему тепло и нагреть до необходимой температуры – этот процесс и называется температурой плавления. В момент, когда температура доходит до нужной отметки, он ещё может пребывать в твёрдом состоянии. Если продолжать воздействие – металл или сплав начнет плавиться.

Плавление и кипение – это не одно и то же. Точкой перехода вещества из твердого состояния в жидкое, зачастую называют температуру плавления металла. В расплавленном состоянии у молекул нет определенного расположения, но притяжение сдерживает их рядом, в жидком виде кристаллическое тело оставляет объем, но форма теряется.

При кипении объем теряется, молекулы между собой очень слабо взаимодействуют, движутся хаотично в разных направлениях, совершают отрыв от поверхности. Температура кипения – это процесс, при котором давление металлического пара приравнивается к давлению внешней среды.

Для того, чтобы упростить разницу между критическими точками нагрева мы подготовили для вас простую таблицу:

Свойство	Температура плавки	Температура кипения
Физическое состояние	Сплав переходит в расплав, разрушается кристаллическая структура, проходит зернистость	Переходит в состояние газа, некоторые молекулы могут улетать за пределы расплава
Фазовый переход	Равновесие между твердым состоянием и жидким	Равновесие давления между парами металла и воздухом
Влияние внешнего давления	Нет изменений	Изменения есть, температура уменьшается при разряжении

При какой температуре плавится

Металлические элементы, какими бы они ни были — плавятся почти один в один. Этот процесс происходит при нагреве. Оно может быть, как внешнее, так и внутреннее. Первое проходит в печи, а для второго используют резистивный нагрев, пропуская электричество либо индукционный нагрев. Воздействие выходит практически схожее. При нагреве, увеличивается амплитуда колебаний молекул. Образуются структурные дефекты решётки, которые сопровождаются обрывом межатомных связей. Под процессом разрушения решётки и скоплением подобных дефектов и подразумевается плавление.

У разных веществ разные температуры плавления. Теоретически, металлы делят на:

Легкоплавкие – достаточно температуры до 600 градусов Цельсия, для получения жидкого вещества.
Среднеплавкие – необходима температура от 600 до 1600 ⁰С.
Тугоплавкие – это металлы, для плавления которых требуется температура выше 1600 ⁰С.

Плавление железа

Температура плавления железа достаточно высока. Для технически чистого элемента требуется температура +1539 °C. В этом веществе имеется примесь — сера, а извлечь ее допустимо лишь в жидком виде.

Без примесей чистый материал можно получить при электролизе солей металла.

Плавление чугуна

Чугун – это лучший металл для плавки. Высокий показатель жидкотекучести и низкий показатель усадки дают возможность эффективнее пользоваться им при литье. Далее рассмотрим показатели температуры кипения чугуна в градусах Цельсия:

Серый — температурный режим может достигать отметки 1260 градусов. При заливке в формы температура может подниматься до 1400.
Белый — температура достигает отметки 1350 градусов. В формы заливается при показателе 1450.

Важно! Показатели плавления такого металла, как чугун – на 400 градусов ниже, по сравнению со сталью. Это значительно снижает затраты энергии при обработке.

Плавление стали

Плавления стали при температуре 1400 °C

Сталь — это сплав железа с примесью углерода. Её главная польза — прочность, поскольку это вещество способно на протяжении длительного времени сохранять свой объем и форму. Связано это с тем, что частицы находятся в положении равновесия. Таким образом силы притяжения и отталкивания между частицами равны.

Справка! Сталь плавится при 1400 °C.

Плавление алюминия и меди

Температура плавления алюминия равна 660 градусам, это означает то, что расплавить его можно в домашних условиях.

Чистой меди – 1083 градусов, а для медных сплавов составляет от 930 до 1140 градусов.

От чего зависит температура плавления

Для разных веществ температура, при которой полностью перестраивается структура до жидкого состояния – разная. Если взять во внимание металлы и сплавы, то стоит подметить такие моменты:

В чистом виде не часто можно встретить металлы. Температура напрямую зависит от его состава. В качестве примера укажем олово, к которому могут добавлять другие вещества (например, серебро). Примеси позволяют делать материал более либо менее устойчивым к нагреву.
Бывают сплавы, которые благодаря своему химическому составу могут переходить в жидкое состояние при температуре свыше ста пятидесяти градусов. Также бывают сплавы, которые могут «держаться» при нагреве до трех тысяч градусов и выше. С учетом того, что при изменении кристаллической решетки меняются физические и механические качества, а условия эксплуатации могут определяться температурой нагрева. Стоит отметить, что точка плавления металла — важное свойство вещества. Пример этому – авиационное оборудование.

Термообработка, в большинстве случаев, почти не изменяет устойчивость к нагреву. Единственно верным способом увеличения устойчивости к нагреванию можно назвать внесение изменений в химический состав, для этого и проводят легирование стали.

Вольфрам – самый тугоплавкий металл, 3422 °C (6170 °F).

Твердый, тугоплавкий, достаточно тяжелый материал светло-серого цвета, который имеет металлический блеск. Механической обработке поддается с трудом. При комнатной температуре достаточно хрупок и ломается. Ломкость металла связана с загрязнением примесями углерода и кислорода.

Примечание! Технически, чистый металл при температуре выше 400 °C становится очень пластичным. Демонстрирует химическую инертность, неохотно вступает в реакции с другими элементами. В природе встречается в виде таких сложных минералов, как: гюбнерит, шеелит, ферберит и вольфрамит.

Вольфрам можно получить из руды, благодаря сложным химическим переработкам, в качестве порошка. Используя прессование и спекание, из него создают детали обычной формы и бруски.

Вольфрам — крайне стойкий элемент к любым температурным воздействиям. По этой причине размягчить вольфрам не могли более сотни лет. Не существовало такой печи, которая смогла бы нагреться до нескольких тысяч градусов по Цельсию. Ученым удалось доказать, что это самый тугоплавкий металл. Хотя бытует мнение, что сиборгий, по некоторым теоретическим данным, имеет большую тугоплавкость, но это лишь предположение, поскольку он является радиоактивным элементом и у него небольшой срок существования.

Температура плавления металлов таблица по возрастанию

Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.

Наиболее низкая температура плавления у ртути — она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама — 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

Как происходит процесс

Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой — плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты. Воздействие при этом примерно одинаковое.

Когда происходит нагревание, усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки, сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

легкоплавкие — до 600 °C: свинец, цинк, олово;
среднеплавкие — от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
тугоплавкие — от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.

Вторая важная величина — градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.

Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

алюминий — 660 °C;
температура плавления меди — 1083 °C;
температура плавления золота — 1063 °C;
серебро — 960 °C;
олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
свинец — 327 °C;
температура плавления железо — 1539 °C;
температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
ртуть — -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Наиболее низкая температура плавления у ртути – она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама – 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

Как происходит процесс

Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой – плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты . Воздействие при этом примерно одинаковое.

Когда происходит нагревание , усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки , сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

легкоплавкие – до 600 °C: свинец, цинк, олово;
среднеплавкие – от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
тугоплавкие – от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

Вторая важная величина – градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы – непременная основа для ковки , литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота , ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди) , для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

алюминий – 660 °C;
температура плавления меди – 1083 °C;
температура плавления золота – 1063 °C;
серебро – 960 °C;
олово – 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
свинец – 327 °C;
температура плавления железо – 1539 °C;
температура плавления стали (сплав железа и углерода) – от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) – от 1100 °C до 1300 °C;
ртуть – -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл – ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия – 2519 °C , у железа – 2900 °C, у меди – 2580 °C, у ртути – 356,73 °C.

Максимальная температура кипения у металлов – у рения – 5596 °C . Наибольшая температура кипения – у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов . Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым – осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа – очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах – это теплопроводность металлов . Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл – серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Температура плавления, наряду с плотностью, относится к физическим характеристикам металлов . Температура плавления металла – температура, при которой металл переходит из твердого состояния, в котором находится в нормальном состоянии (кроме ртути), в жидкое состояние при нагревании. При плавлении объем металла практически не изменяется, поэтому на температуру плавления нормальное атмосферное давление не влияет .

Температура плавления металлов находится в диапазоне от -39 градусов Цельсия до +3410 градусов . Для большинства металлов температура плавления высокая, однако, некоторые металлы можно расплавить в домашних условиях при нагревании на обычной горелке (олово, свинец).

Классификация металлов по температуре плавления

Легкоплавкие металлы , температура плавления которых колеблется до 600 градусов Цельсия, например цинк, олово, висмут .
Среднеплавкие металлы , которые плавятся при температуре от 600 до 1600 градусов Цельсия: такие как алюминий, медь, олово, железо .
Тугоплавкие металлы , температура плавления которых достигает более 1600 градусов Цельсия – вольфрам, титан, хром и др.
– единственный металл, находящийся при обычных условиях (нормальное атмосферное давление, средняя температура окружающей среды) в жидком состоянии. Температура плавления ртути составляет порядка -39 градусов по Цельсию.

Таблица температур плавления металлов и сплавов

650

1000

Металл
Алюминий	660,4
Вольфрам	3420
Дюралюмин
Железо	1539
Золото	1063
Иридий	2447
Калий	63,6
Кремний	1415
Латунь
Легкоплавкий сплав	60,5
Магний	650
Медь	1084,5
Натрий	97,8
Никель	1455
Олово	231,9
Платина	1769,3
Ртуть	–38,9
Свинец	327,4
Серебро	961,9
Сталь	1300-1500
Цинк	419,5
Чугун	1100-1300

При плавлении металла для изготовления металлических изделий-отливок от температуры плавления зависит выбор оборудования, материала для формовки металла и др. Следует также помнить, что при легировании металла другими элементами температура плавления чаще всего снижается .

Не стоит путать понятия “температура плавления металла” и “температура кипения металла” – для многих металлов эти характеристики существенно отличаются: так, серебро плавится при температуре 961 градус по Цельсию, а закипает только при достижении нагрева до 2180 градусов.

Температура плавления металла – это минимальная температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое. При плавлении его объем практически не изменяется. Металлы классифицируют по температуре плавления в зависимости от степени нагревания.

Легкоплавкие металлы

Легкоплавкие металлы имеют температуру плавления ниже 600°C. Это цинк, олово, висмут. Такие металлы можно расплавить в домашних условиях , разогрев их на плите, или с помощью паяльника. Легкоплавкие металлы используются в электронике и технике для соединения металлических элементов и проводов для движения электрического тока. Температура плавления олова составляет 232 градуса, а цинка – 419.

Среднеплавкие металлы

Среднеплавкие металлы начинают переходить из твердого в жидкое состояние при температуре от 600°C до 1600°C. Они используются для изготовления плит, арматур, блоков и других металлических конструкций, пригодных для строительства. К этой группе металлов относятся железо, медь, алюминий, они также входят в состав многих сплавов. Медь добавляют в сплавы драгоценных металлов, таких как золото, серебро, платина. Золото 750 пробы на 25% состоит из лигатурных металлов, в том числе и меди, которая придает ему красноватый оттенок. Температура плавления этого материала равна 1084 °C. А алюминий начинает плавиться при относительно низкой температуре, составляющей 660 градусов Цельсия. Это легкий пластичный и недорогой металл, который не окисляется и не ржавеет, поэтому широко используется при изготовлении посуды. Температура плавления железа равна 1539 градусов. Это один из самых популярных и доступных металлов, его применение распространено в строительстве и автомобильной промышленности. Но ввиду того, что железо подвергается коррозии, его нужно дополнительно обрабатывать и покрывать защитным слоем краски, олифы или не допускать попадания влаги.

Тугоплавкие металлы

Температура тугоплавких металлов выше 1600°C. Это вольфрам, титан, платина, хром и другие. Их используют в качестве источников света, машинных деталей, смазочных материалов, а также в ядерной промышленности. Из них изготавливают проволоки, высоковольтные провода и используют для расплавки других металлов с более низкой температурой плавления. Платина начинает переходить из твердого в жидкое состояние при температуре 1769 градусов, а вольфрам – при температуре 3420°C.

Ртуть – единственный металл, находящийся в жидком состоянии при обычных условиях, а именно, нормальном атмосферном давлении и средней температуре окружающей среды. Температура плавления ртути составляет минус 39°C. Этот металл и его пары являются ядовитыми, поэтому он используется только в закрытых емкостях или в лабораториях. Распространенное применение ртути – градусник для измерения температуры тела.

Каждый металл и сплав имеет собственный уникальный набор физических и химических свойств, среди которых не последнее место занимает температура плавления. Сам процесс означает переход тела из одного агрегатного состояния в другое, в данном случае, из твердого кристаллического состояния в жидкое. Чтобы расплавить металл, необходимо подводить к нему тепло до достижения температуры плавления. При ней он все еще может оставаться в твердом состоянии, но при дальнейшем воздействии и повышении тепла металл начинает плавиться. Если температуру понизить, то есть отвести часть тепла, элемент затвердеет.

Самая высокая температура плавления среди металлов принадлежит вольфраму: она составляет 3422С о , самая низкая — у ртути: элемент плавится уже при — 39С о . Определить точное значение для сплавов, как правило, не представляет возможности: оно может значительно колебаться в зависимости от процентного соотношения компонентов. Их обычно записывают в виде числового промежутка.

Как происходит

Плавление всех металлов происходит примерно одинаково — при помощи внешнего или внутреннего нагревания. Первый осуществляется в термической печи, для второго используют резистивный нагрев при пропускании электрического тока или индукционный нагрев в высокочастотном электромагнитном поле. Оба варианта воздействуют на металл примерно одинаково.

При увеличении температуры увеличивается и амплитуда тепловых колебаний молекул, возникают структурные дефекты решетки, выражающиеся в росте дислокаций, перескоке атомов и других нарушениях. Это сопровождается разрывом межатомных связей и требует определенного количества энергии. В это же время происходит образование квази-жидкого слоя на поверхности тела. Период разрушения решетки и накопления дефектов называется плавлением.

Разделение металлов

В зависимости от температуры плавления металлы делятся на:

Легкоплавкие: им необходимо не более 600С о . Это цинк, свинец, виснут, олово.
Среднеплавкие: температура плавления колеблется от 600С о до 1600С о . Это золото, медь, алюминий, магний, железо, никель и большая половина всех элементов.
Тугоплавкие: требуется температура свыше 1600С о , чтобы сделать металл жидким. Сюда относятся хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от температуры плавления выбирают и плавильный аппарат. Чем выше показатель, тем прочнее он должен быть. Узнать температуру нужного вам элемента можно из таблицы.

Еще одной немаловажной величиной является температура кипения. Это величина, при которой начинается процесс кипения жидкостей, она соответствует температуре насыщенного пара, который образуется над плоской поверхностью кипящей жидкости. Обычно она почти в два раза больше, чем температура плавления.

Обе величины принято приводить при нормальном давлении. Между собой они прямопропорциональны.

Температура плавления и кипения различных веществ

Вещество	Температуры плавления и кипения, °С
Ag	пл. 962, кип. 2170
Ag₂O	разл. > 160
Al	пл. 660, кип. 2500
Al₂O₃	пл. 2053, кип. > 3000
As	возг. 615, пл. 817
AsH₃	пл.- 117, кип.- 62
At	пл. 244, кип. 309
Au	пл. 1064, кип. 2947
B	пл. 2075, кип. 3700
B₂O₃	пл. 450, кип. ок. 2000
Ba	пл. 727, кип. ок. 1860
BaO	пл. ок. 2020
Be	пл. 1287, кип. 2507
BeO	пл. 2580, кип. 4260
Bi	пл. 271, кип. 1564
Bi₂O₃	пл. 825, кип. 1890
C (графит)	пл. 4800 ^{[см. примечание]}
C (алмаз)	1800 ® C (графит)
CH 4	пл.- 182, кип.- 162
CO	пл.- 205, кип.- 192
CO₂	возг. – 78
Ca	пл. 842, кип. 1495
CaO	пл. ок. 2614, кип. 2850
Cd	пл. 321, кип. 767
CdO	возг. ок. 900, разл.
Cl₂	пл.- 101, кип.- 34
ClO₂	пл.- 60, кип. +11
Cl₂O	пл.- 116, кип. +2
Cl₂O 6	пл. 4, разл. > 20
Cl₂O₇	пл.- 90, кип. +83
Сo	пл. 1494, кип. 2960
Cr	пл. 1890, кип. 2680
Cr₂O₃	пл. 2340, кип. 3000
Cs	пл. 29, кип. 668
Cu	пл. 1085, кип. 2540
CuO	разл. 1026
Cu₂O	пл. 1240, кип. 1800
F₂	пл.- 220, кип.- 188
Fe	пл. 1539, кип. ок. 3200
FeO	пл. 1368
Fe₂O₃	разл. 1390
Fr	пл. 21, кип. 660
Ga	пл. 30, кип. 2403
Ga₂O₃	пл. ок. 1725
Ge	пл. 937, кип. ок. 2850
GeH₄	пл.- 166, кип.- 89
H₂	пл.- 259, кип.- 253
HBr	пл.- 87, кип.- 67
HCl	пл.- 114, кип.- 85
HF	пл.- 84, кип. +20
HI	пл.- 51, кип.- 35
HN₃	пл.- 80, кип. +36
HNO₃	пл.- 42, кип. +83, разл.
H₂O	пл. 0, кип. 100
H₂O₂	пл.- 0,4, разл. +150
H(PH₂O₂)	пл. 27, разл. 140
H₂(PHO₃)	пл. 74, разл. 200
H₃PO₄	пл. 42, разл. 150
H₄P₂O₇	пл. 61, разл. 300
H₂S	пл.- 86, кип.- 60
H₂SO₄	пл. 10, кип. 296, разл.
H₂Se	пл.- 66, кип.- 42
H₂SeO₃	пл. и разл. 70
H₂SeO₄	пл. 62
H₂Te	пл.- 51, кип.- 2, разл.
H₂TeO₃	40 ® TeO₂
H₆ TeO₆	пл. 136, 220 ® TeO₃
Hg	пл.- 39, кип. +357
HgO	разл. > 400
I₂	пл. 114, кип. 184
I₂O₅	разл. 275-350
In	пл. 157, кип. 2024
In₂O₃	пл. 1910, кип. ок. 3300
K	пл. 64, кип. 760
Li	пл. 180, кип. 1337
Mg	пл. 648, кип. 1095
MgO	пл. 2825, кип. 3600
Mn	пл. 1245, кип. 2080
MnO	пл. 1780
MnO₂	разл. > 535
Mn₂O₃	940 ® (Mn^IIMn₂^III)O₄
Mn₂O₇	пл. 6, разл. > 55
Mo	пл. 2620, кип. 4630
N₂	пл.- 210, кип.- 196
NH₃	пл.- 78, кип.- 33
N₂H 4	пл. 2, кип. 114
NH₂OH	пл. 32, разл. > 100
NO	пл.- 164, кип.- 152
NO₂	< 21 ® N₂O₄
N₂O	пл.- 91, кип.- 89
N₂O₃	кип.- 40, разл. > +5
N₂O₄	пл.- 11, кип. 21, разл.
N₂O₅	пл. 41, разл.
Na	пл. 98, кип. 886
Ni	пл. 1455, кип. ок. 2900
NiO	пл. 1955
O₂	пл.- 219, кип.- 183
O₃	пл.- 193, кип.- 112
OF₂	пл.- 224, кип.- 145
P (красный)	возг. 416
P₄ (белый)	пл. 44, кип. 287
PH₃	пл.- 134, кип.- 87
P₄O₆	пл. 24, кип. 175
P₄O₁₀	возг. 359, пл. 422
Pb	пл. 328, кип. 1745
PbO	пл. 886, кип. 1535
PbO₂	разл. > 344
(Pb₂^IIPb^IV)O₄	550 ® PbO
Ra	пл. 969, кип. 1536
Rb	пл. 39, кип. 696
Re	пл. 3190, кип. ок. 5900
S₈ (монокл.)	пл. 119, кип. 445
S₈ (ромб.)	96 ® S₈ (монокл.)
SO₂	пл.- 75, кип.- 10
SO₃	пл. 17, кип. 45
Sb	пл. 631, кип. 1634
SbH₃	пл. – 94, кип. – 18
Sb₂O₃	пл. 655, кип. 1456
Se	пл. 217, кип. 685
SeO₂	возг. 315, пл. 340
SeO₃	пл. 118, разл. > 185
Si	пл. 1415, кип. ок. 3250
SiH₄	пл.- 185, кип.- 112
SiO₂ (кварц)	пл. 1550, кип. 2950
Sn	пл. 232, кип. 2620
SnO	пл. 1040, кип. 1425
SnO₂	пл. 1630, кип. 2500
Sr	пл. 768, кип. 1390
Tc	пл. 2250, кип.ок. 4600
Te	пл. 450, кип. 990
TeO₂	пл. 733, кип. 1257
TeO₃	разл. > 400
Ti	пл. 1668, кип. 3260
TiO₂	пл. 1870, кип. ок. 3000
Tl	пл. 304, кип. 1457
Tl₂O	пл. 303, кип. ок. 1100
V	пл. 1920, кип. 3450
W	пл. 3387, кип. ок. 5680
Zn	пл. 420, кип. 906
ZnO	возг. 1725, разл.

Сокращения:
возг. – возгонка; кип. – кипение; ок. – около;
пл. – плавление; разл. – разложение; ® – переход одного вещества в другое

Примечание: определение температуры плавления графита является очень важной, но очень сложной научной проблемой, которой занимаются во всем мире. В данном справочнике мы приводим значение, которое, исходя из обзора Савватимского Александра Ивановича, зав. лаб. электровзрывных процессов ОИВТ РАН, является в настоящее время наиболее обоснованным и полученным с помощью самых современных методов. Обзор и описание методов см. в работах:
Савватимский А.И.”Плавление графита и жидкий углерод” УФН том 173 №12 стр.1371

A. I. Savvatimskiy. “Liquid carbon density and resistivity” J. Phys.: Condens. Matter 20 (2008) 114112

Korobenko V.N., Savvatimskiy A.I. “Graphite melting temperature” Electronic journal “INVESTIGATED IN RUSSIA” 2161

Примечание ко всем таблицам свойств: источниками справочных данных являются публикации в Интернете, поэтому они не могут считаться «официальными» и «абсолютно точными». Как правило, в Интернет справочниках не приводятся ссылки на научные работы, являющиеся основой опубликованных данных. Мы стараемся брать информацию из наиболее надежных научных сайтов. Однако если кого-то интересуют ссылки на эксперименты, советуем произвести самостоятельно углубленный поиск в Интернете. Будем признательны за любые комментарии к нашим справочным таблицам, а особенно за уточнения существующей информации или дополнение справочных данных.

Температура плавления железа таблица

Температуру плавления металлов, которая изменяется от малейшего (-39 °С для ртути) до наибольшего (3400 °С для вольфрама), а также плотность металлов в твердом состоянии при 20 °С и плотности жидких металлов при температуре плавления приведены в таблице плавки цветных металлов.

Таблица 1. Плавки цветных металлов

твердого при 20 °С

Сварка меди. Температура плавки металла Cu, почти в шесть раз превышает температуру плавки стали, медь интенсивно поглощает и растворяет различные газы, образуя с кислородом оксиды. Оксид меди II с медью образует эвтектику, температура плавления которой (1064°С) ниже температуры плавления меди (1083°С). При затвердевании жидкой меди эвтектика располагается по границам зерен, делает медь хрупкой и склонной к образованию трещин. Поэтому основной задачей при сварке меди является защита его от окисления и активное раскисление сварочной ванны.

Наиболее распространенное газовое сварки меди ацетиленокисневим пламенем с помощью горелок, которые в 1,5…2 раза мощнее горелки для сварки сталей. Присадочным металлом есть медные прутки, содержащие фосфор и кремний. Если толщина изделий более 5…6 мм, их сначала подогревают до температуры 250…300°С. Флюсами при сварке является прожаренная бура или смесь, состоящую из 70% буры и 30% борной кислоты. Чтобы повысить механические свойства и улучшить структуру наплавленного металла, медь после сварки проковывают при температуре около 200…300°С. Потом ее снова нагревают до 500-550°С и охлаждают в воде. Медь сваривают также электродуговым способом электродами, в струе защитных газов, под слоем флюса, на конденсаторных машинах, способом трения.

Сварка латуни. Латунь – это сплав меди с цинком (до 50%). Основное загрязнение при этом – испарение цинка, в итоге чего шов теряет свои качества, в нем возникают поры. Латунь, как и медь, в основном сваривают ацетиленовым окислительным пламенем, при котором на поверхности ванны создается пленка тугоплавкого оксида цинка, уменьшающая дальнейшее выгорание и испарение цинка. Флюсы используют такие же, как и при сварке меди. Они создают на поверхности ванны шлаки, которые связывают оксиды цинка и затрудняют выход паров из сварочной ванны. Латунь сваривают также в защитных газах и на контактных машинах.

Сварка бронзы. В большинстве случаев бронза – это литейный материал, поэтому

сварку применяют при исправлении дефектов или во время ремонта. Чаще всего применяют сварку металлическим электродом. Присадочным металлом является прутки того самого состава, что и основной металл, а флюсами или электродным покрытием – хлористые и фтористые соединения калия и натрия.

Сварка алюминия. Основными факторами, затрудняющими сварку алюминия, является низкая температура его плавления (658°С), большая теплопроводность (примерно в 3 раза выше теплопроводности стали), образование тугоплавких оксидов алюминия, которые имеют температуру плавления 2050°С, поэтому технология плавки цветных металлов, таких как медь или бронза, не подходит для плавки алюминия. Кроме того, эти оксиды слабо реагируют как с кислыми, так и основными флюсами, поэтому плохо удаляются из шва.

Чаще всего используют газовую сварку алюминия ацетиленовым пламенем. В последние годы значительно распространилось также автоматическая дуговая сварка металлическими электродами под флюсом и в среде аргона. При всех способах сварки, кроме аргонодуговой, применяют флюсы или электродные покрытия, в состав которых входят фтористые и хлористые соединения лития, калия, натрия и других элементов. Как присадочный металл при всех способах сварки используют проволоку или стержни того же состава, что и основной металл.

Алюминий хорошо сваривается электронным лучом в вакууме, на контактных машинах, электрошлаковым и другими способами.

Сварка сплавов алюминия. Сплавы алюминия с магнием и цинком сваривают без

особых осложнений, так же как и алюминий. Исключением является дюралюминий – сплавы алюминия с медью. Эти сплавы термически упрочняются после закалки и следующего старения. Когда температура плавки цветных металлов свыше 350°С в них происходит снижение прочности, которое не восстанавливается термической обработкой. Поэтому при сварке дюралюминия в зоне термического влияния прочность уменьшается на 40…50%. Если дюралюминий сваривать в защитных газах, то такое снижение может быть восстановлено термической обработкой до 80…90% по отношению к прочности основного металла.

Сварка магниевых сплавов. При газовой сварке обязательно применяют фторидные флюсы, которые в отличие от хлоридных не вызывают коррозии сварных соединений. Дуговая сварка магниевых сплавов металлическими электродами через низкое качество сварных швов до настоящего времени не применяется. При сварке магниевых сплавов наблюдается значительный рост зерна в около шовных участках и сильное развитие столбчатых кристаллов в сварном шве. Поэтому предел прочности сварных соединений составляет 55…60% предела прочности основного металла.

Таблица 2. Физические свойства промышленных цветных металлов

1.3 Основные физические свойства железа

Температура плавления химически чистого железа составляет 1539 о С. Технически чистое железо, полученное в результате окислительного рафинирования, содержит некоторое количество растворенного в металле кислорода. По этой причине температура его плавления понижается до 1530 о С.

Температура плавления стали всегда ниже температуры плавления железа в связи с наличием в ней примесей. Растворенные в железе металлы (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V и др.) понижают температуру плавления металла на 1 – 3 о С на 1% введенного элемента, а элементы из группы металлоидов (C, O, S, P и др.) на 30 – 80 о С.

На протяжении большей части общей продолжительности плавки температура плавления металла изменяется главным образом в результате изменения содержания углерода. При концентрации углерода 0,1 – 1,2%, которая характерна для доводки плавки в сталеплавильных агрегатах, температуру плавления металла с достаточной для практических целей точностью можно оценить из уравнения

Теплота плавления железа составляет 15200 Дж/моль или 271,7 кДж/кг.

Температура кипения железа в изданиях последних лет приводится равной 2735 о С. Однако, опубликованы результаты исследований, согласно которым температура кипения железа значительно выше (до 3230 о С).

Теплота испарения железа составляет 352,5 кДж/моль или 6300 кДж/кг.

Давление насыщенного пара железа (P_Fe, Па) можно оценить при помощи уравнения

где Т – температура металла, К.

Результаты расчета давления насыщенного пара железа при различных температурах, а также содержания пыли в окислительной газовой фазе над металлом (X, г/м 3 ) представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Давление насыщенного пара железа и запыленность газов при разных температурах

Согласно существующим санитарным нормам содержание пыли в газах, которые выбрасываются в атмосферу, не должно превышать 0,1 г/м 3 . Из данных таблицы 1.1 видно, что при 1600 о С запыленность газов над открытой поверхностью металла выше допустимых значений. Поэтому обязательно требуется очистка газов от пыли, состоящей в основном из оксидов железа.

Динамическая вязкость. Коэффициент динамической вязкости жидкости () определяется из соотношения

где F – сила взаимодействия двух движущихся слоев, Н;

S – площадь соприкосновения слоев, м 2 ;

– градиент скорости слоев жидкости по нормали к направлению потока, с -1 .

Динамическая вязкость сплавов железа обычно изменяется в пределах 0,001 – 0,005 Па•с. Ее величина зависит от температуры и содержания примесей, главным образом углерода. При перегреве металла над температурой плавления выше 25 – 30 о С влияние температуры не существенно.

Кинематическая вязкость жидкости представляет собой скорость передачи импульса в потоке единичной массы. Ее величина определяется из уравнения

где – плотность жидкости, кг/м 3 .

Величина динамической вязкости жидкого железа близка к 6•10 -7 м 2 /с.

Плотность железа при 1550 – 1650 о С равна 6700 – 6800 кг/м 3 . При температуре кристаллизации плотность жидкого металла близка к 6850 кг/м 3 . Плотность твердого железа при температуре кристаллизации равна 7450 кг/м 3 , при комнатной температуре – 7800 кг/м 3 .

Из обычных примесей наибольшее влияние на плотность расплавов железа оказывают углерод и кремний, понижая ее. Поэтому обычного состава жидкий чугун имеет плотность 6200 – 6400 кг/м 3 , твердый при комнатной температуре – 7000 – 7200 кг/м 3 .

Плотность жидкой и твердой стали занимает промежуточное положение между плотностями железа и чугуна и составляет соответственно 6500 – 6600 и 7500 – 7600 кг/м 3 .

Удельная теплоемкость жидкого металла практически не зависит от температуры. В оценочных расчетах величину ее можно принимать равной 0,88 кДж/(кг•К) для чугуна и 0,84 кДж/(кг•К) для стали.

Поверхностное натяжение железа имеет максимальное значение при температуре около 1550 о С. В области более высоких и низких температур величина его уменьшается. Это отличает железо от большинства металлов, для которых характерно понижение поверхностного натяжения при повышении температуры.

Поверхностное натяжение жидких сплавов железа существенно меняется в зависимости от химического состава и температуры. Обычно оно изменяется в пределах 1000 – 1800 мДж/м 2 (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Влияние примесей на величину поверхностного натяжения сплавов железа

Растворимость. Весьма ограниченную растворимость в жидком и твердом железе имеют щелочные (Li, Na, K, Rb, Cs) и щелочноземельные (Mg, Ca, Ba, Sr) металлы. Кроме того практически нерастворимыми являются Ag, Cd и Bi.

К числу металлов, имеющих неограниченную растворимость в железе, относятся Mn, Ni, Co, Cu, Al, Sb, Ce и все редкоземельные металлы.

Ограниченной растворимостью в железе обладают Cr, V, Mo, W, Ti, Zr, Pb, Sn, Pt и др. Но при высоких температурах все металлы этой группы, кроме Pb и Sn, растворяются в расплавах железа в неограниченных количествах.

Как происходит процесс

Когда происходит нагревание , усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки , сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

легкоплавкие – до 600 °C: свинец, цинк, олово;
среднеплавкие – от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
тугоплавкие – от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

Таблица характеристик

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

алюминий – 660 °C;
температура плавления меди – 1083 °C;
температура плавления золота – 1063 °C;
серебро – 960 °C;
олово – 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
свинец – 327 °C;
температура плавления железо – 1539 °C;
температура плавления стали (сплав железа и углерода) – от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) – от 1100 °C до 1300 °C;
ртуть – -38,9 °C.

Классификация металлов по температуре плавления

Легкоплавкие металлы , температура плавления которых колеблется до 600 градусов Цельсия, например цинк, олово, висмут .
Среднеплавкие металлы , которые плавятся при температуре от 600 до 1600 градусов Цельсия: такие как алюминий, медь, олово, железо .
Тугоплавкие металлы , температура плавления которых достигает более 1600 градусов Цельсия – вольфрам, титан, хром и др.
– единственный металл, находящийся при обычных условиях (нормальное атмосферное давление, средняя температура окружающей среды) в жидком состоянии. Температура плавления ртути составляет порядка -39 градусов по Цельсию.

Таблица температур плавления металлов и сплавов

650

1000

Металл
Алюминий	660,4
Вольфрам	3420
Дюралюмин
Железо	1539
Золото	1063
Иридий	2447
Калий	63,6
Кремний	1415
Латунь
Легкоплавкий сплав	60,5
Магний	650
Медь	1084,5
Натрий	97,8
Никель	1455
Олово	231,9
Платина	1769,3
Ртуть	–38,9
Свинец	327,4
Серебро	961,9
Сталь	1300-1500
Цинк	419,5
Чугун	1100-1300

Таблица температур плавления. Температура плавления металлов и их сплавов

Самое удивительное и благостное для живой природы свойство воды – это ее способность при “нормальных” условиях быть жидкостью. Молекулы очень похожих на воду соединений (например, молекулы h3S или h3Se) намного тяжелее, а образуют при тех же условиях газ. Тем самым вода как будто противоречит закономерностям таблицы Менделеева, которая, как известно, предсказывает, когда, где и какие свойства веществ будут близки. В нашем случае из таблицы следует, что свойства водородных соединений элементов (называемых гидридами), расположенных в одних и тех же вертикальных столбцах, с ростом массы атомов должны изменяться монотонно. Кислород – элемент шестой группы этой таблицы. В этой же группе находятся сера S (с атомным весом 32), селен Se (с атомным весом 79), теллур Te (с атомным весом 128) и поллоний Po (с атомным весом 209). Следовательно, свойства гидридов этих элементов должны меняться монотонно при переходе от тяжелых элементов к более легким, т.е. в последовательности h3Po > h3Te > h3Se > h3S > h3O. Что и происходит, но только с первыми четырьмя гидридами. Например, температуры кипения и плавления растут при увеличении атомного веса элементов. На рисунке крестиками отмечены температуры кипения этих гидридов, а кружочками – температуры плавления.

Как видно, при уменьшении атомного веса температуры снижаются совершенно линейно. Область существования жидкой фазы гидридов становится все более “холодной”, и если бы гидрид кислорода Н2О был нормальным соединением, похожим на своих соседей по шестой группе, то жидкая вода существовала бы в диапазоне от -80° С до -95° С. При более высоких температурах Н2О всегда была бы газом. К счастью для нас и всего живого на Земле, вода аномальна, она не признает периодической закономерности а следует своим законам.

Объясняется это довольно просто – большая часть молекул воды соединена водородными связями. Именно этими связями отличается вода от жидких гидридов h3S, h3Se и h3Te. Если бы их не было, то вода кипела бы уже при минус 95 °C. Энергия водородных связей достаточно велика, и разорвать их можно лишь при значительно более высокой температуре. Даже в газообразном состоянии большое число молекул h3O сохраняет свои водородные связи, объединяясь в димеры (h3O)2. Полностью водородные связи исчезают только при температуре водяного пара 600 °C.

Напомним, что кипение заключается в том, что пузыри пара образуются внутри кипящей жидкости. При нормальном давлении чистая вода кипит при 100 “С. В случае подведения тепла через свободную поверхность будет ускоряться процесс поверхностного испарения, но объёмного парообразования, характерного для кипения, не возникает. Кипение может быть осуществлено и понижением внешнего давления, так как в этом случае давление пара, равное внешнему давлению, достигается при более низкой температуре. На вершине очень высокой горы давление и соответственно точка кипения настолько понижаются, что вода становится непригодной для варки пищи – не достигается требуемая температуры воды. При достаточно высоком давлении воду можно нагреть настолько, что в ней может расплавиться свинец (327 °С), и все же она не будет кипеть.

Помимо сверхбольших температур кипения плавления (причем последний процесс требует слишком большой для такой простой жидкости теплоты плавления), аномален сам диапазон существования воды – сто градусов, на которые разнятся эти температуры, – довольно большой диапазон для такой низкомолекулярной жидкости, как вода. Необычайно велики пределы допустимых значении переохлаждения и перегрева воды – при аккуратном нагревании или охлаждении вода остается жидкой от -40 °C до +200 °C. Тем самым температурный диапазон, в котором вода может оставаться жидкой, расширяется до 240 °C.

При нагревании льда сначала температура его повышается, но с момента образования смеси воды со льдом температура будет оставаться неизменной до того момента, пока не расплавится весь лёд. Это объясняется тем, что тепло, подводимое к тающему льду, прежде всего расходуется только на разрушение кристаллов. Температура тающего льда остаётся неизменной до тех пор, пока не произойдёт разрушение всех кристаллов (см. скрытую теплоту плавления).

Классификация металлов по температуре плавления

Легкоплавкие металлы , температура плавления которых колеблется до 600 градусов Цельсия, например цинк, олово, висмут .
Среднеплавкие металлы , которые плавятся при температуре от 600 до 1600 градусов Цельсия: такие как алюминий, медь, олово, железо .
Тугоплавкие металлы , температура плавления которых достигает более 1600 градусов Цельсия – вольфрам, титан, хром и др.
– единственный металл, находящийся при обычных условиях (нормальное атмосферное давление, средняя температура окружающей среды) в жидком состоянии. Температура плавления ртути составляет порядка -39 градусов по Цельсию.

Таблица температур плавления металлов и сплавов

Металл	Температура плавления, градусов Цельсия
Алюминий	660,4
Вольфрам	3420
Дюралюмин	~650
Железо	1539
Золото	1063
Иридий	2447
Калий	63,6
Кремний	1415
Латунь	~1000
Легкоплавкий сплав	60,5
Магний	650
Медь	1084,5
Натрий	97,8
Никель	1455
Олово	231,9
Платина	1769,3
Ртуть	–38,9
Свинец	327,4
Серебро	961,9
Сталь	1300-1500
Цинк	419,5
Чугун	1100-1300

Интересный факт
Не стоит путать понятия “температура плавления металла” и “температура кипения металла” – для многих металлов эти характеристики существенно отличаются: так, серебро плавится при температуре 961 градус по Цельсию, а закипает только при достижении нагрева до 2180 градусов.

Вконтакте

Как происходит процесс

Когда происходит нагревание , усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки , сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

легкоплавкие – до 600 °C: свинец, цинк, олово;
среднеплавкие – от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
тугоплавкие – от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

Таблица характеристик

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

алюминий – 660 °C;
температура плавления меди – 1083 °C;
температура плавления золота – 1063 °C;
серебро – 960 °C;
олово – 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
свинец – 327 °C;
температура плавления железо – 1539 °C;
температура плавления стали (сплав железа и углерода) – от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) – от 1100 °C до 1300 °C;
ртуть – -38,9 °C.

Теплофизические характеристики, которые необходимо учитывать при подборе стоматологических материалов

Теплофизические свойства материалов определяются следующими основными показателями :

§ температурой плавления;

§ температурой кипения;

§ коэффициентом теплопроводности;

§ коэффициентом температуропроводности;

§ коэффициентами линейного и объемного расширения.

Переход кристаллического вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением , а переход вещества из жидкого состояния в твердое отвердеванием иликристаллизацией . Эти переходы происходят при температуре, которая называется температурой плавления .

Количество теплоты Q , необходимое для превращения данной массы твердого тела в жидкость в процессе его плавления, или количество теплоты, которое она выделит в процессе кристаллизации можно определить по формуле:

где l –удельная теплота плавления.Удельная теплота плавления l численно равна количеству теплоты, необходимому для превращения единицы массы этого вещества из твердого состояния в жидкое при температуре плавления. Единица измерения l в СИ – Дж/кг .

Знание температуры плавления материалов, применяемых в стоматологии, позволяет подобрать нужный источник теплоты для плавления. Например, для плавления золота можно использовать бензиновую горелку, а для плавления нержавеющей стали нужна электрическая дуга или электропечь.

Для пайки деталей протезов припой должен иметь более низкую температуру плавления, чем сплавы металлов, из которых изготавливают протез, чтобы он не подплавлялся. У сплавов металлов, как правило, более низкая температура плавления, чем у составляющих их компонентов.

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием, а переход вещества из газообразного состояния в жидкое – конденсацией . Парообразование, которое происходит только со свободной поверхности жидкости, граничащей с газообразной средой или вакуумом, называется испарением . Частным случаем испарения является кипение . Кипение – это процесс интенсивного парообразования не только со свободной поверхности, но и по всему объему жидкости, происходящий при одной, определенной для данной жидкости температуре, которая называется температурой кипения .

Количество теплоты Q , необходимое для превращения данной массы m жидкости в пар в процессе ее кипения, или количество теплоты, которое она выделит в процессе конденсации можно определить по формуле:

где r – удельная теплота парообразования. Удельная теплота парообразования r – величина, численно равная количеству теплоты, необходимому для превращения в пар в процессе кипения единицы массы жидкости при температуре кипения. Единица измерения r в СИ – Дж/кг.

Температуру кипения металлов необходимо учитывать при изготовлении протезов. Вследствие различия температур кипения может произойти улетучивание наиболее легкоплавких компонентов сплавов металлов, что приведет к изменению их свойств. Так, при изготовлении припоев, содержащих кадмий и цинк, имеющих температуру кипения, соответственно, 778 и 918°С, при перегревании может произойти частичная их утрата и припой окажется тугоплавким.

3. Теплоёмкость и удельная теплоёмкость материалов

Теплоемкостью тела называют отношение количества теплоты Q, необходимого для повышения его температуры от значения Т 1 до значения Т 2 , к разности этих температур DТ = Т 2 – T 1:

Теплоемкость характеризует то количество теплоты, которое нужно сообщить телу, чтобы нагреть его на 1 К (при охлаждении на 1 К тело выделяет то же количество теплоты, что и поглощает при нагревании).

Нагревая тела с одинаковыми массами, но состоящие из различных веществ, можно обнаружить, что для повышения их температуры на 1 К требуются различные количества теплоты; следовательно, теплоемкость тела зависит от его природы . Теплоемкость тела также пропорциональна его массе. Поэтому характеристикой тепловых свойств вещества является его удельная теплоемкостьс – величина, равная отношению теплоемкости тела к его массе:

. (4)

В СИ удельная теплоемкость вещества выражается в Дж/(кг × К).

Зная теплоемкость вещества, можно определить количество теплоты, необходимое для нагревания тела массой m от температуры T 1 до температуры Т 2:

Q = cmDT = cm(T 2 – T 1). (5)

Необходимость учёта теплоемкостей различных материалов в стоматологической практике связана с довольно значительным различием теплоемкостей тканей зуба и применяемых материалов. Наличие в ротовой полости материалов с различной теплоемкостью сопровождается неприятными ощущениями, и в ряде случаев может приводить к возникновению различных побочных эффектов (выкрашивание пломб, воспалительные процессы и т.д.).

Самая высокая температура плавления среди металлов принадлежит вольфраму : она составляет 3422С о, самая низкая – у ртути: элемент плавится уже при – 39С о. Определить точное значение для сплавов, как правило, не представляет возможности: оно может значительно колебаться в зависимости от процентного соотношения компонентов. Их обычно записывают в виде числового промежутка.

Как происходит

Плавление всех металлов происходит примерно одинаково – при помощи внешнего или внутреннего нагревания. Первый осуществляется в термической печи, для второго используют резистивный нагрев при пропускании электрического тока или индукционный нагрев в высокочастотном электромагнитном поле. Оба варианта воздействуют на металл примерно одинаково.

При увеличении температуры увеличивается и амплитуда тепловых колебаний молекул , возникают структурные дефекты решетки, выражающиеся в росте дислокаций, перескоке атомов и других нарушениях. Это сопровождается разрывом межатомных связей и требует определенного количества энергии. В это же время происходит образование квази-жидкого слоя на поверхности тела. Период разрушения решетки и накопления дефектов называется плавлением.

В зависимости от температуры плавления металлы делятся на:

В зависимости от температуры плавления выбирают и плавильный аппарат . Чем выше показатель, тем прочнее он должен быть. Узнать температуру нужного вам элемента можно из таблицы.

Обе величины принято приводить при нормальном давлении. Между собой они прямопропорциональны .

Увеличивается давление – увеличится величина плавления.
Уменьшается давление – уменьшается величина плавления.

Таблица легкоплавких металлов и сплавов (до 600С о)

Таблица среднеплавких металлов и сплавов (от 600С о до 1600С о)

Температура кипения и плавления простых веществ (Таблица)

В таблице приводятся температуры кипения и плавления простых веществ (химических элементов). Цифры в скобках обозначают, что вещество при данной температуре и разлагается.

Сокращения: г.— газ; ж. — жидкость; тв. — твердое вещество: возг. — возгорается; ромб. — ромбическая.

Название элемента	Символ	Состояние	Температура плавления	Температура кипения, °С
Азот	N	Г.	—209,86	—195,8
Актиний	Ас	ТВ.	~1040	~3300
Алюминий	Аl	ТВ.	660,1	~2500
Америций	Ат	ТВ.	~1200	~2600
Аргон	Аr	Г.	—189,2	—185,7
Астат	At			334
Барий	Ва	ТВ.	710	1640
Бериллий	Be	ТВ.	1285	2970
Бор	В	ТВ.	~2075	~3800
Бром	Вr	Ж.	—7,3	58,8
Ванадий	V	ТВ.	1900	3400
Висмут	Bi	ТВ.	271,3	~1560
Водород	Н	Г.	—259,18	—252,8
Вольфрам	W	ТВ.	3380	5900
Гадолиний	Gd	ТВ.	1312	~1500
Галлий	Ga	Ж.	29,8	~2230
Гафний	Hf	ТВ.	~2230	~5400
Гелий	Не	Г.	—272,2	—268,9
Германий	Ge	ТВ.	936	2700
Гольмий	Но	ТВ.	1500	~2380
Диспрозий	Dy	ТВ.	1380	~2330
Европий	Eu	ТВ.	~900	~1430
Железо	Fe	ТВ.	~1535	~3000
Золото	Au	ТВ.	1063	~2847
Индий	In	ТВ.	~155	~2000
Йод	J	ТВ.	114	183
Иридий	Ir	ТВ.	2450	~500
Иттербий	Yb	ТВ.	824	~132
Иттрий	Y	ТВ.	~1500	3020
Кадмий	Cd	ТВ.	321,03	7670
Калий	К	ТВ.	62,3	~7605
Кальций	Ca	ТВ.	850	1482
Кислород	О	Г.	—218,4	—182,97
Озон		Г.	—251	—112
Кобальт	Со	ТВ.	~1490	~2900
Кремний	Si	ТВ.	1420	~2600
Криптон	Кr	Г.	—157	—152,9
Ксенон	Хе	Г.	—112	—108,1
Кюрий	Сm	ТВ.	…	…
Лантан	La	ТВ.	920	~3470
Литий	Li	ТВ.	186	~(1370)
Лютенций	Lu	ТВ.	1675	~2680
Магний	Mg	ТВ.	651	~1110
Марганец	Mn	ТВ.	1260	~1900
Медь	Cu	ТВ.	1083	~2300
Молибден	Mo	ТВ.	2625	~3700
Мышьяк	As	ТВ.	814 (36 бар)	615, возг.

Натрий	Na	ТВ.	97,5	~880
Неодим	Nd	ТВ.	1024	3210
Неон	Ne	Г.	—248,67	—245.9
Нептуний	Np	ТВ.	640	…
Никель	Ni	ТВ.	1453	2900
Ниобий	Nb	ТВ.	(2500)	3700
Олово	Sn	ТВ.	231,91	2270
Осмий	Os	ТВ.	2700	>5300
Палладий	Pd	ТВ.	1552	>2500
Платина	Pt	ТВ.	1773,5	4300
Плутоний	Pu	ТВ.	673	3230
Полоний	Po	ТВ.	254	952
Празеодим	Pr	ТВ.	940	3017
Прометий	Pm	ТВ.	~1000	…
Протактиний	Pa	ТВ.	~1400	~4000
Радий	Ra	ТВ.	960	1140
Радон	Rn	Г.	—71	—61,8
Рений	Re	ТВ.	3170	>5440
Родий	Rh	ТВ.	1966	>3000
Ртуть	Hg	Ж.	—38,87	356,58
Рубидий	Rb	ТВ.	38,5	700
Рутений	Ru	ТВ.	1950	(2700)
Самарий	Sm	ТВ.	1072	1670
Свинец	Pb	ТВ.	327,3	1740
Селен	Se	ТВ.	220	688
Сера (ромб.)	S	ТВ.	112,8	444,60
Серебро	Ag	ТВ.	960,8	~2160
Скандий	Sc	ТВ.	1200	2400
Стронций	Sr	ТВ.	725	1150
Сурьма	Sb	ТВ.	630	1380
Таллий	TI	ТВ.	302,5	1457
Тантал	Та	ТВ.	3000	(4100)
Теллур	Те	ТВ.	452	1390
Тербий	Tb	ТВ.	1368	2480
Технеций	Тс	ТВ.	~2300	~4700
Титан	Ti	ТВ.	~1800	>3000
Торий	Th	ТВ.	1845	>3000
Тулий	Tu	ТВ.	1600	1720
Углерод алмаз	С	ТВ.	>3500	4200
Углерод графит	C	ТВ.	3600	~4200
Уран	U	ТВ.	(1150)	~3900
Фосфор белый	P	ТВ.	44,1	280
фосфор красный	P	ТВ.	590 (43 бар)	423, возг.
Франций	Fr	ТВ.	17,5	…
Фтор	F	Г.	—223	—187
Хлор	Cl	Г.	—102	—34,1
Хром	Сг	ТВ.	1615	2200
Цезий	Cs	ТВ.	28,5	670
Церий	Се	ТВ.	804	~3000
Цинк	Zn	ТВ.	419,5	907
Цирконий	Zr	ТВ.	~1900	~4000
Эрбий	Ег	ТВ.	1525	~2500

Температура плавления разных металлов в таблице

Температура кипения и плавления металлов В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк при атмосферном давлении,

Температуры плавления стали

При определённых условиях твёрдые тела плавятся, то есть переходят в жидкое состояние. Каждое вещество делает это при определённой температуре.

Плавление — это процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое.
Температура плавления — это температура, при которой твёрдое кристаллическое вещество плавится, переходит в жидкое состояние. Обозначается t.

Физики используют определённую таблицу плавления и кристаллизации, которая приведена ниже:

Вещество	t,°C	Вещество	t,°C	Вещество	t,°C
Алюминий	660	Медь	1087	Спирт	— 115
Водень	— 256	Нафталин	80	Чугун	1200
Вольфрам	3387	Олово	232	Сталь	1400
Железо	1535	Парафин	55	Титан	1660
Золото	1065	Ртуть	— 39	Цинк	420

На основании таблицы можно смело сказать, что температура плавления стали равна 1400 °C.

Источник: http://tokar.guru/metally/stal/temperatura-plavleniya-nerzhaveyuschey-stali-i-chuguna.html

В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.

Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.

По данным таблицы видно, что температура плавления металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой плавления обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.

Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.

Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:

температура плавления алюминия 660,32 °С;
температура плавления меди 1084,62 °С;
температура плавления свинца 327,46 °С;
температура плавления золота 1064,18 °С;
температура плавления олова 231,93 °С;
температура плавления серебра 961,78 °С;
температура плавления ртути -38,83°С.

Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.

Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см3, то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.

Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.

Источник: http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/metally-i-splavy/temperatura-plavleniya-i-kipeniya-metallov-plotnost-i-teploprovodnost

Таблица температур плавления

Элемент или соединение	Необходимый температурный режим
Литий	+18°С
Калий	+63,6°С
Индий	+156,6°С
Олово	+232°С
Таллий	+304°С
Кадмий	+321°С
Свинец	+327°С
Цинк	+420°С

Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов.

Элемент либо сплав	Температурный режим
Магний	+650°С
Алюминий	+660°С
Барий	+727°С
Серебро	+960°С
Золото	+1063°С
Марганец	+1246°С
Медь	+1083°С
Никель	+1455°С
Кобальт	+1495°С
Железо	+1539°С
Дюрали	+650°С
Латуни	+950…1050°С
Чугун	+1100…1300°С
Углеродистые стали	+1300…1500°С
Нихром	+1400°С

Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов.

Наименование элемента	Температурный режим
Титан	+1680°С
Платина	+1769,3°С
Хром	+1907°С
Цирконий	+1855°С
Ванадий	+1910°С
Иридий	+2447°С
Молибден	+2623°С
Тантал	+3017°С
Вольфрам	+3420°С

Источник: http://plazmen.ru/kakova-temperatura-plavleniya-zheleza/

Общее описание процесса

Чтобы понять, при какой температуре плавится сталь, нужно рассмотреть этот процесс более детально. Расплавление происходит при нагревании. Нагревать материал можно как снаружи, так и изнутри. Внешний нагрев осуществляется в термических печах. Для того чтобы расплавить сплав изнутри, используется резистивный нагрев. Принцип резистивного нагрева заключается в электросопротивлении, которым обладают любые материалы.

Вне зависимости от типа термического воздействия, в материалах происходят одинаковые изменения. За счет нагревания тепловые колебания молекул усиливаются, что приводит к структурным дефектам решетки. Такие изменения способствуют разрыву межатомных связей, в результате чего сплав переходит в жидкое состояние.

Источник: http://svarkaipayka.ru/material/stal/temperatura-plavleniya-stali.html

ЗАО “Завод мехатронных изделий”

+7(495)777-01-61
Авторизация Регистрация

Главное меню

Навигация по записям

← Предыдущая Следующая →

Металл или сплав	tпл. С
Алюминий	660,4
Вольфрам	3420
Германий	937
Дуралюмин	~650
Железо	1539
Золото	1064?4
Инвар	1425
Иридий	2447
Калий	63,6
Карбиды гафния	3890
ниобия	3760
титана	3150
циркония	3530
Константин	~1260
Кремний	1415
Латунь	~1000
Легкоплавкий сплав	60,5
Магний	650
Медь	1084,5
Натрий	97,8
Нейзильбер	~1100
Никель	1455
Нихром	~1400
Олово	231,9
Осмий	3030
Платина	17772
Ртуть	– 38,9
Свинец	327,4
Серебро	961,9
Сталь	1300-1500
Фехраль	~1460
Цезий	28,4
Цинк	419,5
Чугун	1100-1300

Вернуться в раздел аналитики

Источник: http://zaozmi.ru/polezno/temperatura_plavleniya_metallov.html

Понятие о шкале температур

Некоторые неметаллические предметы тоже обладают похожими свойствами. Самым распространённым является вода. Относительно свойств жидкости, занимающей господствующее положение на Земле, была разработана шкала температур. Реперными точками признаны температура изменения агрегатных состояний воды:

Превращения из жидкости в твердое вещество и наоборот приняты за ноль градусов.
Кипения (парообразования внутри жидкости) при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) принята за 100 ⁰С.

Внимание! Кроме шкалы Цельсия на практике измеряют температуру в градусах Фаренгейта и по абсолютной шкале Кельвина. Но при исследовании свойств металлических предметов другие шкалы используют довольно редко.

Источник: http://metmastanki.ru/temperatura-plavleniya-metallov-i-nemetallov-tablitsy

Неметаллические материалы могут быть представлены в твердом и жидком виде. Неорганические вещества представлены в табл. 4.

Таблица 4, температура плавления неорганических неметаллов:

На практике для пользователей наибольший интерес представляют органические материалы: полиэтилен, полипропилен, воск, парафин и другие. Температура плавления некоторых веществ показана в табл. 5.

Таблица 5, температура плавления полимерных материалов:

Внимание! Под температурой стеклования понимают состояние, когда материал становится хрупким.

Видео: температура плавления известных металлов.

Источник: http://monolit-60.ru/obrabotka/kakoj-metall-plavitsya-pri-temperature-tela.html

Тепловые свойства чугуна

Характеристики металла зависят от его тепловых свойств. Они меняются при обработке высокими и низкими температурами. Напрямую зависят от состава сплава.

Теплоемкость

Теплоемкость — обработка металла теплом. Нагревается до тех пор, пока температура заготовки не поднимется на один Кельвин. Этот показатель зависит от наличия дополнительных компонентов в сплаве и температуры. Если она высокая, то и теплоемкость будет больше. Средние показатели теплоемкости:

Твердый металл — 1 кал/см3Г.
Расплавленные материал — 1,5 кал/см3Г.

Из этих показателей высчитывается соотношение теплоемкости и объема вещества.

Расплавленный металл

Теплопроводность

Этот параметр определяет насколько хорошо материал может проводить теплоэнергию. Зависит не только от компонентов в составе сплава, но и структуры металла. Теплопроводность для твердого материала выше, чем для расплавленного. У разных марок стали этот показатель варьируется в пределах 0.08–0.13 кал/см сек оС.

Температуропроводность

Эта физическая величина отображает способность материла изменять температуру тела. При расчёте требуется учитывать такие показатели:

Диапазон теплопроводности для разных марок чугуна. Применимо к твердому материалу.
Для жидкого металла — 0.03 см2/сек.

Дополнительно учитывается показатель теплоемкости.

Источник: http://metalloy.ru/stal/plavlenie-chuguna

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — это один из многих железных сплавов, которые содержатся в стали. Она содержит в себе Хром от 15 до 30%, который делает её ржаво-устойчивой, создавая защитный слой оксида на поверхности, и углерод. Самые популярные марки такой стали зарубежные. Это 300-я и 400-я серии. Они отличаются своей прочностью, устойчивостью к неблагоприятным условиям и пластичностью. 200-я серия менее качественная, но более дешёвая. Это и является выгодным для производителя фактором. Впервые её состав заметил в 1913 году Гарри Бреарли, который проводил над сталью много разных экспериментов.

На данный момент нержавейку разделяют на три группы:

Жаропрочная — при высоких температурах имеет высокую механическую прочность и устойчивость. Детали, которые из неё изготавливаются применяют в сферах фармацевтики, ракетной отрасли, текстильной промышленности.
Ржаво-стойкая — имеет большую стойкость к процессам ржавления. Её используют в бытовых и медицинских приборах, а также в машиностроении для изготовления деталей.
Жаростойкая — является устойчивой при коррозии в высоких температурах, подходит для использования на химических заводах.

Температура плавления нержавеющей стали колеблется в зависимости от её марки и количества сплавов приблизительно от 1300 °C до 1400 °C.

Источник: http://tokar.guru/metally/stal/temperatura-plavleniya-nerzhaveyuschey-stali-i-chuguna.html

Температура плавления стали

Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.

Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.

Температура плавления стали — таблица
Сталь	tпл, °С	Сталь	tпл, °С
Стали для отливок Х28Л и Х34Л	1350	Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9Т	1425
Сталь конструкционная 12Х18Н10Т	1400	Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н13	1440
Жаропрочная высоколегированная 20Х20Н14С2	1400	Жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М	1480
Жаропрочная высоколегированная 20Х25Н20С2	1400	Сталь коррозионно-стойкая Х25С3Н (ЭИ261)	1480
Сталь конструкционная 12Х18Н10	1410	Жаропрочная высоколегированная 40Х9С2 (ЭСХ8)	1480
Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9	1410	Коррозионно-стойкие обыкновенные 95Х18…15Х28	1500
Сталь жаропрочная Х20Н35	1410	Коррозионно-стойкая жаропрочная 15Х25Т (ЭИ439)	1500
Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18 (ЭИ417)	1415	Углеродистые стали	1535

Источники:

Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.
Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Источник: http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/metally-i-splavy/temperatura-plavleniya-i-kipeniya-metallov-plotnost-i-teploprovodnost

Чугун и сталь

Чугун — это сплав углерода и железа, он содержит примеси марганца, кремния, серы и фосфора. Выдерживает невысокие напряжения и нагрузки. Один из его многочисленных плюсов — это невысокая стоимость для потребителей. Чугун бывает четырех видов:

Белый — имеет высокую прочность и плохую способность к обработке ножом. Виды сплава по увеличению количества углерода в составе: доэвтектический, эвтектический, заэвтектический. Его назвали белым из-за того, что в разломе он имеет белый цвет. А также белый чугун обладает особым строением металлической массы и большой изностойкостью. Полезен в изготовлении механических деталей, которые будут работать в среде с отсутствием смазки. Его используют для изготовления приведённых ниже видов чугуна.
Серый чугун — содержит углерод, кремний, марганец, фосфор и немного серы. Его можно легко получить, и он имеет плохие механические свойства. Используется для изготовления деталей, которые не подвергаются воздействию ударных нагрузок. В изломе есть серый цвет, чем он темнее, тем материал мягче. Свойства серого чугуна зависят от температуры среды, в которой он находится, и количества разных примесей.
Ковкий чугун — получают из белого в результате томления (длительного нагрева и выдержки). В состав вещества входят: углерод, кремний, марганец, фосфор, небольшое количество серы. Является более прочным и пластичным, легче поддаётся обработке.
Высокопрочный чугун — это самый прочный из всех видов чугунов. Содержит в себе углерод, марганец, серу, фосфор, кремний. Имеет большую ударную вязкость. Из такого важного металла делают поршни, коленчатые валы и трубы.

Температуры плавления стали и чугуна отличаются, как утверждает таблица, приведённая выше. Сталь имеет более высокую прочность и устойчивость к высоким температурам, чем чугун, температуры отличаются на целых 200 градусов. У чугуна это число колеблется приблизительно от 1100 до 1200 градусов в зависимости от содержащихся в нем примесей.

Источник: http://tokar.guru/metally/stal/temperatura-plavleniya-nerzhaveyuschey-stali-i-chuguna.html

Сплав Вуда

В 1860 г. американский зубной техник Барнабас Вуд искал оптимальные соотношения компонентов, чтобы изготавливать зубы для клиентов при минимальных температурах плавления. Им был найден сплав, который имеет температуру плавления всего 60,2…68,5 ⁰С. Даже в горячей воде металл легко расплавляется. В него входят:

олово — 12,5…12,7 %;
свинец — 24,5…25,0 %;
висмут — 49,5…50,3 %;
кадмий — 12,5…12,7 %.

Сплав интересен своей низкой температурой, но практического применения так и не нашел. Внимание! Кадмий и свинец – это тяжелые металлы, контакт с ними не рекомендован. У многих людей могут происходить отравления при контакте с кадмием.

Источник: http://metmastanki.ru/temperatura-plavleniya-metallov-i-nemetallov-tablitsy

Кратко о процессе

Плавка алюминия в домашних условиях — это не такой уж трудный процесс, которым он может показаться поначалу. Кусочки металла нагреваются до нужной температуры плавки алюминия в специальной емкости.

Некоторое время полученный расплав необходимо выдерживать в разогретом состоянии и периодически удалять с его поверхности образующийся шлак. После этого чистый жидкий металл наливается в специальную форму, в которой он некоторое время будет остывать.

Время, которое уйдет на плавку, зависит от самой печи, а точнее от той температуры, которую она может обеспечить. Если же вместо печи используется газовая горелка, то она должна нагревать металл сверху.

https://youtube.com/watch?v=cIlonSuReH0

Источник: http://kedr-svarka.ru/svarka/temperatura-plavleniya-nerzhaveyushchej.html

Ниже, представлены таблицы, для наглядного знакомства с температурами плавления тех или иных металлов и их сплавов.

Таблица температуры плавления легкоплавких металлов и сплавов

Таблица с температурами плавления легкоплавких металлов

Название	Обозначение	Плавление	Кипение
Олово	Sn	232°C	2600°C
Свинец	Pb	327°C	1750°C
Цинк	Zn	420°C	907°C
Калий	K	63,6°C	759°C
Натрий	Na	97,8°C	883°C
Ртуть	Hg	-38,9°C	356.73°C
Цезий	Cs	28,4°C	667.5°C
Висмут	Bi	271,4°C	1564°C
Полоний	Po	254°C	962°C
Кадмий	Cd	321,07°C	767°C
Рубидий	Rb	39,3°C	688°C
Галлий	Ga	29,76°C	2204°C
Индий	In	156,6°C	2072°C
Таллий	Tl	304°C	1473°C
Литий	Li	18,05°C	1342°C

Источник: http://kedr-svarka.ru/svarka/temperatura-plavleniya-nerzhaveyushchej.html

Все металлы можно разделить на три группы в связи с температурой их плавления. Ниже можно наблюдать список групп.

Тугоплавкие (от 1600°C и выше)
Среднеплавкие (от 600°C до 1600°C)
Легкоплавкие (до 600°C)

Выше вы можете наблюдать три группы плавления металлов по необходимой температуре. Какие это металлы конкретно, вы сможете посмотреть в таблице.

Источник: http://metallvsegda.ru/metally/temperatura-plavleniya-nerzhaveyushchei-stali-i-chuguna.html

У неметаллов также существует свой диапазон плавления, который колеблется от температуры в 38 000°C, которой обладает графит до температуры в – 2 100 °C у азота. Это потому, что неметаллы способны к образованию кристаллических решеток двух вариантов: молекулярной (у кислорода, азота, фосфора и т.д.) и атомной (графит, алмаз, бор, кремний и т.д.).

Надеемся, что статья была полезной, если остались вопросы – задавайте в комментарии!

Источник: http://tutsvarka.ru/vidy/temperatura-plavleniya-metallov-tablitsa-i-ponyatie

15 металлов с самой низкой температурой плавления – Материаловедение и инженерия

Часто люди предполагают, что металлы имеют высокие температуры плавления. Но знаете ли вы, что металлы составляют половину всех элементов, находящихся в жидком состоянии при комнатной температуре? (Их всего 2!)

Металлы могут иметь широкий диапазон температур плавления, и вы можете быть удивлены, узнав все способы использования низких температур плавления.

Температура плавления материала в первую очередь связана с прочностью сцепления. Материалы с более слабыми связями между атомами будут иметь низкую температуру плавления. Однако другие факторы, такие как кристаллическая структура, атомный вес и электронная структура, также могут влиять на температуру плавления.

Вот 15 металлов с самыми низкими температурами плавления; продолжайте читать, и вы увидите, чем полезны эти металлы!

15 металлов с самой низкой температурой плавления: ртуть, франций, цезий, галлий, рубидий, калий, натрий, индий, литий, олово, полоний, висмут, таллий, кадмий и свинец.

Мы также создали список металлов с максимальной температурой плавления . Прочтите эту статью, чтобы узнать больше!

(Cd)

Металл	Точка плавления (^o C)	Кристаллическая структура
Ртуть (Hg)	-39	Ромбоэдрическая *
Франций (Fr)**	27	Неизвестно, BCC ***
Цезий (Cs)	28	Телоцентрированный кубический
Галлий (Ga)	30	Орторомбический
Рубидий (Rb)	40	Телоцентрированный кубический
Калий (K)	63	Телоцентрированный кубический
Натрий (Na)	98	Телоцентрированный кубический
Индий (дюйм)	157	Телоцентрированный Тетрагональный
9000 7 Литий (Li)	180	Телоцентрированный кубический
Олово (Sn)	232	Алмазный тетрагональный
Полоний ** (Po)	254	Простой Кубический
Висмут (Bi)	271	Ромбоэдрический
Таллий (Tl)	304	Гексагональный плотноупакованный
Кадмий		Гексагональный плотноупакованный
Свинец (Pb)	327	Гранецентрированный кубический

* Жидкость при комнатной температуре, ** Радиоактивна, *** Согласно расчетам DFT.

Почему некоторые металлы имеют низкую температуру плавления?

Простой ответ: низкая энергия связи .

Твердое тело можно представить как группу связанных вместе атомов, которые колеблются взад и вперед, но обычно остаются в одном и том же положении.

Колебание атомов – их кинетическая энергия – это то, что мы обычно называем температурой. Более высокая температура означает, что атомы колеблются быстрее. В какой-то момент они так быстро вибрируют, что могут порвать свои узы и проскользнуть мимо друг друга.

У каждого атома своя вибрация, поэтому даже в твердом состоянии есть некоторые атомы, которые могут временно разрывать свои связи и перемещаться через материал. Это явление называется «диффузией».

«Таяние» – это когда большая часть облигаций разрывается. В кристаллических твердых телах, таких как металлы, все связи имеют одинаковую длину и силу, поэтому есть точная точка, в которой почти все атомы получают достаточно тепловой энергии, чтобы разорвать свои связи. Чем больше энергии требуется для достижения этой точки, тем выше температура плавления.

Так когда же атомы достигают этой точки?

Очевидно, что наиболее очевидным фактором является сила прямого сцепления . Вот график прочности связи (представленной энтальпией образования) по сравнению с температурой плавления.

Есть еще несколько свойств, которые влияют на точку плавления, но не учитываются в энтальпии образования или энергии диссоциации связи. Например: сколько связей окружает атом?

В общем, мы считаем, что большинство эффектов от связей являются результатом ближайших соседей атома или тех, которые непосредственно “касаются” его.(Хотя есть эффект и от соседних атомов – например, если вы создаете наночастицы всего из нескольких атомов, связи меньше, чем обычно, и наночастица будет иметь более низкую температуру плавления, чем объемный материал).

Кристаллическая структура элемента определяет длину связи и количество ближайших соседей (также называемое «координационным числом»). Это влияет на прочность связи таким образом, что она не улавливается энергией диссоциации связи, но отражается на температуре плавления.

Вот почему элементы с высокими температурами плавления обычно имеют кристаллическую структуру с высокой степенью упаковки: FCC, HCP или BCC. С другой стороны, элементы с низкими температурами плавления обычно имеют кристаллическую структуру с более низкой упаковкой.

Конечно, все еще существуют металлы с низкой температурой плавления с кристаллическими структурами FCC, HCP или BCC, поскольку они являются наиболее стабильными структурами.

Сплавы с низкой температурой плавления

Хотя не существует сплавов с исключительно высокими температурами плавления, поскольку легирование приводит к более низкой температуре плавления, чем любой отдельный элемент, существует много полезных сплавов с низкими температурами плавления, таких как припои, легкоплавкие сплавы и амальгамы.

При объединении двух элементов одна чрезвычайно общая точка называется эвтектической точкой . Эвтектическая точка имеет несколько отличных свойств, но важно то, что она имеет низкую температуру плавления.

Вот график температуры плавления сплава свинца и олова: вы можете видеть, что самая низкая точка плавления составляет около 75% олова и 25% свинца. Это эвтектическая точка для бинарного сплава свинец-олово.

Конечно, у вас может быть сплав с более чем двумя базовыми элементами.В зависимости от системы сплава возможно наличие нескольких эвтектических точек (хотя это трудно визуализировать, поскольку для ее рисования потребуется более двух измерений).

Легкоплавкие сплавы – это сплавы, специально разработанные для обеспечения низкой температуры плавления. Обычно они состоят в основном из Bi, Pb и Sn.

50%

Низкоплавкий Название сплава	Bi	Pb	Sn	Cd	In	82 Ga25 Точка
Cerrobend	50%	26.7%	13,3%	10%	–	–	70 ^o C
Cerrolow 117	44,7%	22,6%	8,3%	5,3%	19,1%	–	47 ^o C
Cerrolow 174	57%	–	17%	–	26%	–	79 ^o C
Области	32%	–	17%	–	51%	–	62 ^или C
Галинстан	–	–	10%	–	21.5%	68,5%	-19 ^o C
Harper’s	44%	25%	25%	6%	–	–	75 ^o C
Lichtenberg’s	50%	30%	20%	–	–	–	92 ^o C
Lipowitz25	27%	13%	10%	–	–	80 ^o C
Ньютона	50%	20%	30%	–	–	–	96 ^o C
Rose’s	50%	25%	25%	–	–	– 9002 8	98 ^o C
Wood’s	50%	25%	12.5%	12,5%	–	–	71 ^o C

Химический состав представлен в массовых процентах (мас.%)

Припои могут рассматриваться как подмножество легкоплавких сплавов. Я расскажу подробнее о его применении в подразделе «Применение», но припои используются для соединения материалов, что немного похоже на деликатную сварку. Исторически припои были на основе свинца , но, когда ученые обнаружили, что свинец опасен для здоровья, бессвинцовые припои (обычно с использованием висмута, индия и / или олова) в значительной степени вытеснили припои на основе свинца.

Амальгамы – еще один токсичный тип сплава с низкой температурой плавления. Амальгамы – это (были) сплавы на основе ртути, которые использовались в стоматологии. Сейчас они редки, хотя некоторые сплавы на основе ртути используются в химических процессах.

Желаемые свойства материалов с низкой температурой плавления?

Конечно, металлы с низкими температурами плавления могут использоваться, как и другие металлы, в ситуациях, когда температура плавления не имеет значения, поэтому обычные свойства, такие как прочность, пластичность, электропроводность и т. Д.полезны в зависимости от приложения.

Но если вы выбираете металл именно потому, что он имеет низкую температуру плавления, вам может потребоваться несколько связанных свойств:

Энтальпия плавления

Это энергия, необходимая для превращения твердого вещества в жидкость при температуре плавления. Высокая энтальпия плавления может быть хорошей, потому что она снижает вероятность плавления материала, если скачки температуры слишком близки к его точке плавления.С другой стороны, низкая энтальпия плавления может быть хорошей, потому что это означает, что плавление во время обработки дешевле.

Изменение объема

Обычно требуется небольшое сокращение объема при затвердевании из жидкости. Большое изменение объема – это плохо, потому что это означает, что отливка будет иметь пустоты от изменения объема. Висмут и галлий уникальны, потому что они расширяются при затвердевании. Они могут быть хорошими для создания плотных стыков, потому что металл будет расширяться и сжимать стык при охлаждении.

Теплопроводность

Обычно требуется высокая теплопроводность. Теплопроводность показывает, насколько быстро тепло передается от одной части металла к другой – это также влияет на охлаждение. Если вы используете сплав специально для того, чтобы плавить его снова и снова, высокая теплопроводность позволит плавлению происходить быстрее, с меньшим расходом тепла на воздух или тигель. Кроме того, металлы, используемые в жидком состоянии (например, жидкое олово для обработки стекла), обычно должны иметь высокую проводимость для взаимодействия с другими частями процесса.

Стабильность цикла

Стабильность цикла означает, насколько материал изменяется за цикл твердое тело → жидкость → твердое тело. Во время этого цикла размер зерен может измениться, состав может стать менее однородным (например, сплав тяжелого металла и легкого металла может разделиться, так что дно станет более плотным, чем верх), металл может испариться, если температура кипения будет слишком высокой. закрыть температуру плавления, металл может вступить в реакцию с кислородом или намочить тигель и т. д.Все это снижает стабильность цикла, потому что конечный продукт не такой же, как исходный продукт после цикла нагрев-охлаждение. Стабильность цикла всегда хорошая, но особенно в тех случаях, когда металл используется в жидкой форме (например, оловянные бассейны для стекла).

Теплоемкость

Если вам нужен сплав именно потому, что он дешев в обработке, обычно вам нужна низкая теплоемкость. Теплоемкость – это степень изменения температуры материала при вводе энергии – низкая теплоемкость может достичь точки плавления с низкими затратами энергии.Если вы используете этот металл по причинам, не связанным с его температурой плавления, высокая теплоемкость будет хорошей, потому что это снизит вероятность случайного плавления материала.

Токсичность

Очевидно, токсичность – это плохо, и это серьезный недостаток ртути и свинца. В контролируемой среде (сопровождаемой большим количеством документов) токсичные элементы могут использоваться при переработке. В целом, однако, сейчас редко можно добавлять токсичные элементы в конечные продукты, даже если это не представляет особой опасности для населения.Люди по-прежнему предпочитают избегать свинцовых пуль, несмотря на то, что отравление свинцом – меньшая из ваших проблем, если ребенок играет с пулей.

Смачиваемость

Смачивание зависит как от жидкости, так и от твердого вещества. Смачивание относится к углу, под которым капля жидкости образует твердое тело, и связано с тем, насколько жидкость прилипает к твердому телу. Если вы часто используете металл в жидкой форме, низкая смачиваемость обычно хороша, потому что это гарантирует, что вы не потеряете металл, который прилипает к чему-то другому.

Например, жидкое олово используется для создания плоских стекол, потому что олово не смачивает стекло. Однако, если вы использовали сплав с низкой температурой плавления для соединения деталей (например, припоя), высокая смачиваемость – очень важная черта.

Коэффициент диффузии

Коэффициент диффузии обычно вызывает беспокойство у металлов с высокой температурой плавления, поскольку низкий коэффициент диффузии важен для сопротивления ползучести. Если вы используете сплав с низкой температурой плавления для сопротивления ползучести, у вас есть более серьезные проблемы, о которых следует беспокоиться.(На самом деле, забавный факт: ваш компьютер / телефон становится медленнее со временем, потому что очень маленькие провода ползут из-за тепла компьютера. Поэтому для этих припоев предпочтительнее низкий коэффициент диффузии.) Однако бывают ситуации, когда высокий коэффициент диффузии это хорошо. Высокий коэффициент диффузии обеспечивает однородность жидкого сплава по составу. Это также может быть полезно при связывании материалов в таких приложениях, как 3D-печать.

Стойкость к коррозии и окислению

Стойкость к окислению – это степень вероятности реакции чего-либо на кислород. Коррозионная стойкость – это вероятность того, что материал вступит в реакцию с чем-то еще в окружающей среде. В жидком состоянии диффузия происходит намного быстрее, поэтому реакции особенно летучие. Многие металлы, такие как титан, сильно окисляются в жидком состоянии, поэтому их часто плавят в вакууме. Плавление в вакууме обходится дорого, поэтому, если вы используете олово, потому что его плавить дешево, вы, вероятно, также захотите убедиться, что он не слишком сильно окисляется. То же самое и с коррозией, хотя в производственной среде легче контролировать большинство коррозионных загрязнителей.

Воспламеняемость

Да, некоторые металлы горят. Магний – известный пример. Воспламеняемость при обработке строго отрицательный. Подобно сильно окисляющим материалам, легковоспламеняющиеся металлы при обработке требуют вакуума или некислородной среды.

Радиоактивность

Да, многие металлы с низкой температурой плавления также являются радиоактивными (оказывается, что нестабильные внутриатомные взаимодействия также могут приводить к нестабильным межатомным взаимодействиям). Некоторые радиоактивные элементы явно используются из-за их радиоактивного потенциала (и точка плавления не имеет значения), но в остальном радиоактивность представляет опасность для здоровья человека.

Общие области применения металлов с низкой температурой плавления

Металлы с низкой температурой плавления могут быть ценными по многим причинам: они дешевы в обработке (поскольку большие затраты на обработку обычно связаны с нагревом), их можно использовать для плавления и соединения предметов (припоев), их можно использовать в качестве предохранительный клапан температуры (если предохранитель нагреется и расплавится, он отключит машину), они обычно имеют высокую диффузию, что может сделать их идеальными для переплета в 3D-печати, и они полезны для приложений, требующих жидкого металла, поскольку им требуется меньше энергии, чтобы стать жидкими.

Припои наиболее часто используются для сплавов с низкой температурой плавления, и вы можете рассматривать припои как подмножество легкоплавких сплавов. Припои используются специально для соединения предметов вместе – подобно пистолету для горячего клея. Припои используются в ювелирных изделиях (потому что металл выглядит одинаково) и в печатных платах (для сохранения проводимости). Припои также могут использоваться в механическом цехе для временного «приклеивания» труднообрабатываемой детали на место во время работы с ней. В настоящее время припои обычно изготавливают из висмута, индия и олова, но раньше основным компонентом припоев был свинец.

Устройства безопасности – еще одно распространенное применение для легкоплавких сплавов. Такие устройства, как пожарные спринклеры, котлы и сосуды высокого давления с подогревом, могут иметь заглушку из легкоплавкого сплава. Эта свеча плавится при определенной температуре, сбрасывая опасное давление или срабатывая спринклерную систему даже при отсутствии питания. Эти предохранительные заглушки очень надежны, потому что на них не повлияет отключение электроэнергии или механические поломки, но они также предназначены для одноразового использования. (Что ж, надеюсь, они будут бесполезны).Защитные устройства обычно изготавливаются из галлия и индия.

Связка – это применение для легкоплавких сплавов, которое требует хорошего смачивания. Если металл можно превратить в жидкость при низкой температуре, в то время как другие части все еще остаются твердыми, металл будет связывать другие части вместе, когда остынет. Склеивание похоже на пайку, но термин «склеивание» обычно используется, когда вы рассматриваете склеивание на большой площади поверхности, в то время как припои обычно имеют форму проволоки и плавятся в определенных точках.

Покрытия – это способ защиты одного материала другим.Например, сталь очень прочная и имеет отличные механические свойства, но плохие коррозионные свойства. Хотя обычно покрывают сталь цинком (оцинкованной сталью) или краской, легкоплавкие сплавы, состоящие из таких элементов, как олово и галлий, также могут использоваться в качестве антикоррозийного покрытия для конструкционных металлов.

Особые области применения каждого металла с низкой температурой плавления

Вот список металлов с низкой температурой плавления и их применения:

Ртуть

Ртуть и ртутные сплавы (называемые амальгамами) используются для изготовления термометров и зубных пломб.Милосердие также можно использовать при добыче драгоценных металлов, таких как золото, потому что жидкая ртуть относительно дешева и может растворять золото.

Франций

Поскольку Франций является чрезвычайно радиоактивным элементом, этот металл не используется в коммерческих целях. Он использовался в исследовательских целях в области химии и исследования атомной структуры. Франций – очень редкий элемент, который быстро распадается. Его перерыв составляет всего 22 минуты.

Цезий

Нерадиоактивный Цезий обычно используется в нефтегазовой промышленности в буровых растворах.Радиоизотопы цезия используются как излучатели гамма-излучения. Самое интересное применение цезия – атомные часы. Это самые точные часы, которые когда-либо были изобретены!

Галлий

Галлий – это металл со второй по величине температурой плавления. Его температура плавления достаточно низка, чтобы он растаял в вашей руке (или в чашке чая), что является веселой шуткой, названной одной из моих любимых книг «Исчезающая ложка». Обычный эвтектический сплав олова, галлинстан, состоит из галлия, индия и олова.Он имеет температуру плавления около -19 ^o ° C, что позволяет ему заменять жидкий металл ртути в термометрах. Эта жидкость с высокой проводимостью также может быть полезна в качестве охлаждающей жидкости. Поскольку галлий легко сплавляется с другими металлами и является нетоксичным металлом с самой низкой температурой плавления, он является ключевым элементом плавких предохранительных пробок.

Рубидий

Рубидий взрывается в воде, поэтому в чистом виде он мало используется. Он может придавать фейерверку пурпурный цвет, а также может использоваться в приложениях экспериментальной физики, таких как термоэлектрики, генераторы или магнитометры.

Калий

Калий – это элемент с высокой реакционной способностью, который значительно ограничивает его технические применения. Он играет важную роль в питании. Оксиды калия могут использоваться в производстве стекла и мыла. Как и все металлы группы 1, он больше используется из-за своих химических свойств, чем как объемный металл.

Натрий

Натрий также взрывается в воде (или, по крайней мере, загорается), и гораздо более известен благодаря его использованию в поваренной соли и других химических соединениях.Натрий можно использовать для создания желтого цвета в фейерверках или в натриевых лампах, но на самом деле он не используется в чистом виде, кроме как в качестве промежуточного шага к другому химическому веществу.

Индий

Индий часто легируют галлием для многих целей. Индий также является ключевым компонентом бессвинцовых припоев.

Литий

В материаловедении и машиностроении литий используется в авиастроении. Его добавляют в алюминий с целью снижения веса.Помимо легких сплавов Al-Li, литий используется для производства литий-ионных аккумуляторов для электронных устройств. Он также используется в качестве источника трития для ядерных применений и имеет применение в медицине.

Олово

Олово – очень полезный металл, поскольку он имеет низкую температуру плавления и к тому же нетоксичен. Олово сплавлено для изготовления оловянных изделий, хотя большая часть олова в мире используется для изготовления припоев. Припои – это куски металла, которые плавятся, а затем используются для соединения других объектов.Припой можно использовать для соединения ювелирных изделий, хотя его наиболее важное применение – это соединение проводов на печатных платах. Олово также используется для изготовления плоского стекла (это было проблемой с древних времен): поскольку стекло не прилипает к олову и имеет меньшую плотность, чем олово, распространенным методом изготовления плоского оконного стекла является плавление стекла на поверхности бассейна. расплавленного олова. Стекло всплывет вверх, образует плоский лист, и его можно охладить до плоского стекла.

Полоний

Полоний был открыт Пьером и Мари Кюри и назван в честь страны ее рождения, что означает, как вы уже догадались, он радиоактивен и чрезвычайно токсичен.У полония есть несколько нишевых применений, в которых используется его радиоактивность, но металл редко намеренно легируют. Одним из примеров, который я нашел, был сплав на основе никеля со следами полония, разработанный для создания преднамеренно радиоактивных свечей зажигания. Утверждается, что эти радиоактивные свечи зажигания способствовали лучшему сгоранию топлива, но они нуждались в частой замене, учитывая период полураспада полония.

Висмут

В отличие от большинства материалов, висмут расширяется при затвердевании (вероятно, потому, что он имеет моноклинную кристаллическую структуру, которая имеет ужасную упаковку и, вероятно, способствует низкой температуре плавления металла).Расширение висмута при охлаждении делает его превосходным для соединения других материалов, поскольку расширенная часть будет оказывать дополнительное давление, чтобы все было вместе. Висмут также является дешевой нетоксичной легирующей добавкой к припоям. Поскольку висмут также имеет высокую плотность и мягкость, аналогичную свинцу, его часто используют в качестве нетоксичной замены свинцу, даже помимо припоев. (Кристаллы висмута тоже красивы, и их можно использовать для рисования, как грифель карандаша).

Таллий

Возможно, жидкий металл с самой низкой температурой плавления – это эвтектика между ртутью и таллием (8.5% таллия). Если вас беспокоит токсичность ртути в этом сплаве, вам стоит еще больше беспокоиться о токсичности таллия. Таллий не только чрезвычайно токсичен, он также может быть радиоактивным, поэтому вы, вероятно, никогда раньше не слышали об этом металле.

Кадмий

Кадмий особенно устойчив к коррозии, что означает, что его можно использовать в качестве защитного покрытия для металлов, таких как сталь. Кадмий может быть токсичным, особенно если он просачивается в окружающую среду и попадает в пищевую цепочку (вот почему вы должны утилизировать свои батареи!).Однако в больших объемах металл не так опасен и может легироваться в припои в качестве более безопасной альтернативы свинцу.

Свинец

Всем известно, что Свинец токсичен (это нейротоксин), но он был чрезвычайно полезным металлом на протяжении веков – отчасти потому, что его было легко добывать, но также потому, что его низкая температура плавления позволяет легко отливать. Свинец также мягкий, пластичный и относительно устойчивый к кислороду. Свинец использовался в припое, пулях, рыболовных приманках, батареях, оловянных изделиях, легкоплавких сплавах, красках и многом другом; хотя правительства и природоохранные агентства десятилетиями пытались сократить использование свинца.

Последние мысли

Многие люди думают, что сплавы с высокой температурой плавления более полезны, чем сплавы с низкой температурой плавления, но я надеюсь, что теперь вы знаете, что это не так!

Металлы с низкой температурой плавления чрезвычайно полезны по целому ряду причин, хотя они, к сожалению, также имеют тенденцию быть токсичными или радиоактивными. Металлические элементы с низкой температурой плавления, как правило, имеют неплотноупакованные кристаллические структуры, а также низкую энергию связи.

Используя точки эвтектики в составе сплава, инженеры смогли снизить точки плавления некоторых сплавов ниже точки плавления чистого элемента, даже создав галлинстан, нетоксичную замену ртути, которая является жидкой при комнатной температуре.

Ссылки и дополнительная литература

Если вам понравилась эта разбивка металлов с низкой температурой плавления, вас также может заинтересовать мое объяснение металлов с высокой температурой плавления! В этой статье я более подробно остановлюсь на свойствах, влияющих на высокую температуру плавления.

Для более технического взгляда на сплавы с низкой температурой плавления, вот хороший научный обзор.

Если вы хотите узнать больше об этих свечах зажигания с радиоактивным полонием, посетите эту веб-страницу.

Эта статья и эта статья являются нашими источниками химического состава легкоплавких сплавов.

Если вам понравилось просматривать несколько приложений для множества различных элементов, вам, вероятно, также понравится книга Сэма Кина The Disappearing Spoon . Возможно, это единственная книга, которая была у нас с женой до знакомства, так что теперь она у нас на двух языках!

В какой момент плавится металл? Стол для плавки металлов

Металлы, как правило, имеют более высокую температуру плавления, чем многие другие материалы, и они способны менять форму под воздействием тепла – в отличие от древесины, которая просто разлагается.Когда температура становится достаточно высокой, ионы, из которых состоит металл, вибрируют все больше и больше, в конечном итоге разрывая связи его ионов и позволяя им свободно перемещаться.

Когда внутренняя структура металла начинает сдвигаться и связи ослабляются, он становится жидкостью. Прочность связи, которая зависит от самого материала, обычно определяет температуру плавления металла. Некоторые металлические сплавы будут иметь более высокие или более низкие точки плавления, чем сами отдельные металлы, и они не всегда могут плавиться плавно.

Ваш путеводитель по плавке металлов

Обычно, когда кто-то спрашивает о температурах плавления металла, они ищут твердую температуру, до которой металл должен быть нагрет, что приводит к ожижению. Ниже представлена интерактивная таблица, которая основана на различных научных источниках для определения точек плавления различных металлов:

ze 9080 – 1900 Мельхиор–

Металл	Точка плавления (° F)
Адмиралтейская латунь	1650
Алюминий	1220
Алюминиевый сплав	865
Сурьма	1170
Бериллий	2345
Бериллий Медь	1587
Латунь (Красный)	1832

Кадмий	610
Хром	3380
Кобальт	2723
Медь	1983
Мельхиор	2140-2260
2140-2260
1945
Инконель Сплав	2540 – 2600
Иридий	4440
Железо (кованое)	2700
Железо (серое литье)	2060
Железо (ковкое)	2100
Свинец	621
Магний	1200
Магниевый сплав	660-1200
Марганец	2271
Марганец Бронза	1537
Ртуть95
Молибден	4750
Никель	2647
Ниобий (колумбий)	4473
Осмий	5477
Палладий	5477
Палладий Палладий	111
Платина	3220
Плутоний	1180
Калий	146
Красная латунь	1810
Rhenium		Rhenium		Rhenium	Rhenium	3569
Рутений	4500
Селен	423
Кремний	2572
Серебро (чистое)	1761
Серебро (стерлинговое) 1624	Серебро (стерлинговое)	Натрий	208 9002 8
Сталь углеродистая	2600
Сталь нержавеющая	2750
Тантал	5400
Торий	3180
Олово	449.4
Титан	3040

Знакомство со сплавами

В нашем температурном списке присутствует множество металлических сплавов, но важно знать, что большинство из них имеют значительный температурный диапазон, которого они должны достичь. По мере изменения состава температура нагрева изменяется, и диапазоны расширяются примерно на 200 ° F.

Диапазон сплава означает, что он начинает иметь жидкое и твердое состояние, иногда одновременно, когда вы приближаетесь к общему диапазону плавления.

Одновременное плавление

При работе с чистыми металлами вы, вероятно, заметите, что он плавится почти равномерно. Это контрастирует с другими элементами, такими как лед, который постепенно тает, и жидкость видна, в то время как куски твердого тела все еще находятся вокруг.

Теплопроводность – одна из главных причин такого равномерного плавления, поскольку металлы обладают исключительной теплопередачей. По сравнению со льдом, проводимость металла на порядки выше. Это означает, что если приложить тепло к одной части металлического стержня или стержня, то тепло будет распределяться очень равномерно по всей поверхности.

Чем плотнее металл, тем лучше его теплопроводность. Это позволяет металлообработке безопасно применять тепло в одном месте, но при этом должным образом нагревать весь кусок металла.

Какова точка плавления нержавеющей стали?

Сталь

известна своей невероятной стойкостью к различным стрессовым факторам. Ударопрочность, прочность на разрыв и жаропрочность стали намного превосходят пластические полимеры. Сплавы нержавеющей стали представляют собой дальнейшее усовершенствование, которое обеспечивает повышенную стойкость к различным едким и коррозионным химическим веществам.

Однако насколько прочна нержавеющая сталь в сочетании с другими металлами? Как температура плавления нержавеющей стали соотносится с температурами плавления других металлов? Это частый вопрос от компаний, которые хотят заказать корзину или лоток из нержавеющей стали для высокоинтенсивных работ.

В частности, многие компании, занимающиеся термообработкой, отжигом или стерилизацией, задаются вопросом: «Какова температура плавления нержавеющей стали?» потому что они должны использовать сталь для высокотемпературных процессов.

Сколько тепла

может выдержать нержавеющая сталь перед плавлением?

Это правильный вопрос, но на него трудно ответить, не спросив сначала: «О каком сплаве нержавеющей стали мы говорим?»

Существует бесчисленное множество различных составов нержавеющей стали, от аустенитных нержавеющих сталей (например, 304, 316 и 317) до ферритных нержавеющих сталей (таких как 430 и 434), а также мартенситных нержавеющих сталей (410 и 420). Кроме того, многие нержавеющие стали имеют варианты с низким содержанием углерода.Проблема с попыткой сделать общее заявление о температуре плавления нержавеющей стали заключается в том, что все эти сплавы имеют разные температурные допуски и точки плавления.

Вот список различных сплавов нержавеющей стали и температур, при которых они плавятся (данные основаны на цифрах из BSSA):

Марка 304. 1400-1450 ° C (2552-2642 ° F)
Класс 316. 1375-1400 ° C (2507-2552 ° F)
Класс 430. 1425-1510 ° C (2597-2750 ° F)
Оценка 434.1426-1510 ° C (2600-2750 ° F)
Марка 420. 1450-1510 ° C (2642-2750 ° F)
Класс 410. 1480-1530 ° C (2696-2786 ° F)

Вы могли заметить, что каждая из этих точек плавления выражается в виде диапазона, а не абсолютного числа

Это связано с тем, что даже в конкретном сплаве нержавеющей стали все еще существует возможность небольших изменений в составе, которые могут повлиять на температуру плавления. Это лишь некоторые из наиболее распространенных сплавов нержавеющей стали на рынке.Существует еще много разновидностей нержавеющей стали, которые можно использовать в различных областях, – слишком много, чтобы охватить их все здесь.

Хотя это температуры плавления этих сплавов нержавеющей стали, рекомендуемые максимальные температуры использования этих сплавов, как правило, намного ниже.

Узнайте больше о характеристиках стали и других сплавов при высоких температурах здесь!

Точки плавления других металлов

Важно знать свойства других металлов и их сравнение со средней температурой плавления нержавеющей стали.Ниже приведена диаграмма, отображающая температуры плавления популярных промышленных сплавов и металлов.

Металл	Температура плавления по Цельсию (℃)	Температура плавления по Фаренгейту (℉)
Адмиралтейство Латунь	900–940	1650–1720
Алюминий	660	1220
Алюминиевый сплав	463–671	865–1240
Алюминиевая бронза	600–655	1190–1215
Бэббит	249	480
Бериллий	1285	2345
Бериллиевая медь	865–955	1587–1750
висмут	271.4	520,5
Латунь, красный	1000	1832
Латунь, желтый	930	1710
Кадмий	321	610
Хром	1860	3380
Кобальт	1495	2723
Медь	1084	1983
Золото, 24k Pure	1063	1945
Хастеллой C	1320–1350	2410–2460
Инконель	1390–1425	2540–2600
Инколой	1390–1425	2540–2600
Кованое железо	1482–1593	2700–2900
Утюг, серое литье	1127–1204	2060–2200
Чугун, высокопрочный	1149	2100
Свинец	327.5	621
Магний	650	1200
Магниевый сплав	349–649	660–1200
Марганец	1244	2271
Марганцевая бронза	865–890	1590–1630
Меркурий	-38.86	-37,95
Молибден	2620	4750
Монель	1300–1350	2370–2460
Никель	1453	2647
Ниобий (Колумбий)	2470	4473
Палладий	1555	2831
фосфор	44	111
Платина	1770	3220
Красная латунь	990–1025	1810–1880
Рений	3186	5767
Родий	1965	3569
Селен	217	423
Кремний	1411	2572
Серебро, чистое	961	1761
Серебро, Стерлинговое	893	1640
Углеродистая сталь	1425–1540	2600–2800
Нержавеющая сталь	1510	2750
Тантал	2980	5400
Торий	1750	3180
Олово	232	449.4
Титан	1670	3040
Вольфрам	3400	6150
Желтая латунь	905–932	1660–1710
цинк	419,5	787

Почему точки плавления металлов не должны быть единственной проблемой температуры

При экстремально высоких температурах многие материалы начинают терять прочность на разрыв.Сталь не исключение. Даже до того, как будет достигнута точка плавления нержавеющей стали, сам металл становится менее жестким и более подверженным изгибу при нагревании.

Например, допустим, сплав нержавеющей стали сохраняет 100% своей структурной целостности при 870 ° C (1679 ° F), но при 1000 ° C (1832 ° F) он теряет 50% своей прочности на разрыв. Если бы максимальная нагрузка корзины, изготовленной из этого сплава, составляла 100 фунтов, тогда корзина могла бы выдержать только 50 фунтов веса после воздействия более высокой температуры.Еще больше веса, и корзина может потерять форму под нагрузкой.

Кроме того, воздействие высоких температур может иметь другие эффекты, кроме того, что нержавеющая сталь легче сгибается или ломается. Высокие температуры могут повлиять на защитный оксидный слой, который предохраняет нержавеющую сталь от ржавчины, делая ее более восприимчивой к коррозии в будущем.

В некоторых случаях экстремальные температуры могут вызвать образование накипи на поверхности металла. Это может повлиять на производительность корзины для обработки деталей или другой нестандартной формы проволоки.Или высокие температуры могут привести к тепловому расширению металла в проволочной корзине, изготовленной по индивидуальному заказу, что приведет к расшатыванию сварных соединений.

Таким образом, даже если в вашем конкретном процессе не достигается точная температура плавления нержавеющей стали, высокие температуры все равно могут нанести ущерб другим способом.

Также важно сравнить точки плавления стальных сплавов с температурами плавления других металлов, чтобы увидеть, что лучше всего соответствует вашим потребностям. На создание качественной корзины влияет множество факторов, и решение, какой металл использовать, является важным вопросом, который зависит от задачи корзины и окружающей среды.

Вот почему команда инженеров Marlin Steel проводит анализ методом конечных элементов для каждой конструкции корзины. Проверяя влияние высоких температур на конструкцию, команда инженеров может выявить потенциальные проблемы, такие как масштабирование, и протестировать альтернативные материалы, которые могут предотвратить такие проблемы, которые сделают конструкцию недействительной.

Получите больше информации о свойствах нержавеющей стали, загрузив лист свойств нержавеющей стали сегодня!

Точка плавления – обзор

Экология и перенос , и в ракетном топливе [2,3].Производство соединения ограничено одним местом в Соединенных Штатах (Армейский завод боеприпасов Холстона (AAP) в Кингспорте, штат Теннесси), где, как сообщалось, до 45 фунтов в день выбрасывалось в окружающую среду. водные объекты в сбрасываемых сточных водах производства и переработки. Концентрации октогена до 3,36 миллиграммов на литр (мг / л) были обнаружены в стоках с установки Холстона [4]. Выбросы октогена также произошли на объектах, где собираются, хранятся или испытываются боеприпасы.Например, на некоторых армейских объектах в почве сообщалось о концентрациях до 5700 миллиграммов на килограмм (мг / кг) [4].

Физико-химические свойства октогена, имеющие отношение к окружающей среде и переносу соединения, перечислены в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Сводка физико-химических свойств HMX

Номер CAS	2691-41-0
Молекулярная масса	296,16
Цвет	Бесцветный
Физическое состояние	Кристаллический твердое вещество
Точка плавления	276-280 ° C
Точка кипения	Нет данных
Запах	Нет данных
Растворимость в воде	5 – 6.63 мг / л при 20-25 ° C; растворим в ацетоне, циклогексаноне, уксусном ангидриде, диметилсульфоксиде
Коэффициенты распределения:
Log K _ow	0,06, 0,26
Log K _oc	давление при 25 ° C	3,33 × 10 ^{– 14} мм рт. ст.
Константа закона Генри при 25 ° C	2,60 × 10 ^{– 15} атм.	1 ppm = 12.11 мг / м ³
	1 мг / м ³ = 0,083 частей на миллион

Источники: ATSDR [2], Агентство по охране окружающей среды США [3], Talmage et al . [4].

Давление пара и константа закона Генри достаточно низкие (3,33 × 10 ^{– 14} мм рт. как пар. Однако воздушное распространение соединения при прилипании к почве, частицам пыли или некоторым альтернативным средствам аэрозолизации является вероятным механизмом, с помощью которого соединение может быть выброшено в атмосферу [2].HMX имеет низкий коэффициент распределения органического углерода почвы в бревнах, равный 0,54, и обладает потенциалом высокой подвижности в почве, которая может вымываться в грунтовые воды. Например, октоген был обнаружен в грунтовых водах на территории Луизианской AAP в концентрациях до 4,2 мг / л [4].

Фотолиз, по-видимому, является доминирующим процессом разложения октогена в окружающей среде, при этом константа скорости фотолиза первого порядка, по сообщениям, составляет 0,15 дня ^{– 1} [3]. Это говорит о том, что концентрация водного октогена 0.Период полувыведения 5 мг / л при воздействии естественного солнечного света составляет от 4 до 5 дней. Основные продукты этого процесса включают нитрат, нитрит и формальдегид. Напротив, процессы биодеградации / биотрансформации с участием бактерий или другой микрофлоры происходят чрезвычайно медленно, хотя образование 1,1-диметилгидразина было продемонстрировано в результате анаэробной деградации [3].

Точки плавления некоторых обычных веществ

«Человек должен знать свои ограничения», – однажды сказал великий человек.Это справедливо и для материалов.

Поскольку ядро планеты расплавлено, поверхность в основном вода, и даже органические существа почти исключительно жидкие по природе, жидкое состояние является обычным состоянием материи Земли.

Плавление – это процесс, посредством которого тепло переводит вещество из твердого состояния в жидкое. Некоторые вещества превращаются легче, чем другие, и говорят, что они имеют более низкую температуру плавления, чем те, которым требуется больше тепла, чтобы вызвать это изменение.

Эти теоретические точки плавления обычно предполагают давление воздуха, равное давлению на уровне моря.Точки плавления и кипения изменяются с повышением или понижением давления. По этой причине вода не так легко превращается в пар в скороварке или автоклаве.

Вода – наиболее распространенное жидкое вещество на поверхности планеты, но даже металлы можно легко найти в жидком виде. Ртуть используется в термометрах из-за ее способности оставаться жидкостью при низких температурах и из-за ее высокой точки кипения. Элемент Галлий можно превратить из твердого в жидкое, просто поместив его на ладонь.

Истинные металлы – это химические элементы, которые обычно проявляют свойства высокой электропроводности, блеска и / или пластичности. Они определяются своим положением в Периодической таблице элементов и сгруппированы в такие семейства, как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы и редкоземельные металлы.

Кроме того, можно создать многие сплавы, некоторые из которых сложнее других, путем объединения металлов с другими металлами и / или неметаллическими элементами. При таком сочетании результат считается легированным.

Эти сплавы приобретают интересные характеристики, уникальные для сочетания пропорций. Некоторые сплавы на самом деле плавятся при более низкой температуре плавления, чем любой из их компонентов по отдельности. Когда соотношение приводит к самой низкой возможной температуре плавления для объединенных веществ, эти сплавы называют «эвтектическими» или эвтектическими сплавами.

Например: свинец обычно плавится при 327 ° C, а олово – при 231 ° C. При объединении при соотношении свинца 67% к 33% олова, припой свинец-олово достигает своей самой низкой точки плавления 180 ° C.Большинство свинцовых припоев либо запрещено законом, либо их избегают из-за токсичных свойств свинца.

Для пайки соединений, как в сантехнике, используется твердый припой. Эти припои обычно представляют собой сплав медь / цинк или медь / серебро. Они плавятся при более высоких температурах, чем свинцово-оловянные, и медленнее возвращаются в твердое состояние.

Эвтектоидная сталь содержит 0,9% углерода (точка эвтектики системы железо-углерод) и называется перлитом, который состоит из чередующихся слоев альфа-феррита и цементита.Это двухфазная микроструктура, встречающаяся в некоторых сталях и чугунах.

Имея это в виду, вот потенциально полезная таблица температур плавления для обычных веществ, часто используемых при пайке, пайке, сварке, ювелирных изделиях или ремесленных мастерских, как это применяется на Земле на уровне моря.

Точки плавления обычно используемых веществ^{20,3 Чистый}28282828 жир )

Порядок точек плавления
Обычно Используемое название	Химическое вещество Символ	Точка плавления ° F	Точка плавления ° C	Удельный вес Плотность	Тройские унции / Cu In
Фосфор	P	111	44	1.82	0,959
Олово	Sn	450	232	7,3	3,846
Висмут	Bi	520	271	9,8		C 5,1	Cd	610	321	8,65	4,557
Свинец	Pb	621	327	11,34	5,973						цинк				7.1	3,7758
Сурьма	Sb	1167	630	6,62	3,448
Магний	Mg	1202	650	1.7517
Al	1220	660	2,7	1,423
Серебро, монета	–	1615	879	10,31	5.43
Серебро, стерлинговое	–	1640	893	10,36	5,457
Серебро, чистое	Ag	1761	961	10,49	2400 5,525 , 24K Чистый	Au	1945	1063	19,32	10,18
Медь	Cu	1981	1083	8,96	4.719
Марганец	Mn	2273	1245	7,43	3,914
Бериллий	Be	2340	1280	1,82	0,98539 Кремний	2605	1430	2,33	1,247
Никель	Ni	2651	1455	8,9	4,691
Кобальт	Co		2795		27959	8,9
Железо	Fe	2802	1539	7,87	4,145
Палладий	Pd	2831	1555	12	Pt	3224	1773	21,45	11,301
Хром	Cr	3430	1890	7,19	3.788
Родий	Rh	3571	1966	12,44	6,553
Иридий	Ir	4449	2454	22,5
	R54	22,5
		22,5
		22,5
		4500	2500	12,2	6,428
Молибден	Mo	4760	2625	10,2	5.347
Осмий	Os	4892	2700	22,5	11,854
Пьютер	–	464	240	–	–		–	–	–			–	–	446	230	–	–
Тип принтера: олово-сурьма-свинец	–	365	185	–	–
Агар	–	–	– 900 185	85	–	–
Стеариновая кислота	–	160.2	71,2	–	–
Парафин	–	150	65,6	–	–
Пчелиный воск	–	140	–	140	–
Пальмитиновая кислота	–	145,4	63	–	–
Лауриновая кислота	–	111,2	44	–	–
–	110	43.3	–	–
Говяжий жир	–	107,6	42	–	–
Шоколадные конфеты	–	60-97	15.6-36.1	15.6-36.1	15.6-36.1		–
Canola Oil	–	14	-10	–	–
Углерод	C	–	–	2,22	1.17

13.12: Температура плавления – Chemistry LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Точка плавления
Резюме
Авторы и авторство

Зимой некоторые находят снег и лед прекрасными.Им нравится кататься на лыжах или коньках. Другие не считают это время года очень веселым. Когда тает снег, дороги становятся очень неряшливыми и грязными. Эти люди с нетерпением ждут весны, когда лед и снег уйдут, а погода станет теплее.

Точка плавления

Твердые тела похожи на жидкости в том, что оба являются конденсированными состояниями с частицами, которые расположены гораздо ближе друг к другу, чем частицы газа. Однако, в то время как жидкости текучие, твердые тела – нет. Частицы большинства твердых веществ плотно упакованы и упорядочены.Движение отдельных атомов, ионов или молекул в твердом теле ограничено колебательным движением вокруг фиксированной точки. Твердые тела почти полностью несжимаемы и являются наиболее плотными из трех состояний материи.

Когда твердое тело нагревается, его частицы вибрируют быстрее, поскольку оно поглощает кинетическую энергию. В конце концов, организация частиц внутри твердой структуры начинает разрушаться, и твердое тело начинает плавиться. \ text {o} \ text {C} \).

\ [\ ce {H_2O} \ left (s \ right) \ rightleftharpoons \ ce {H_2O} \ left (l \ right) \]

Мы склонны думать о твердых телах как о материалах, которые тверды при комнатной температуре. Однако все материалы имеют ту или иную температуру плавления. Газы становятся твердыми при очень низких температурах, а жидкости также становятся твердыми, если температура достаточно низкая. В таблице ниже приведены температуры плавления некоторых распространенных материалов.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Точки плавления обычных материалов
Материалы	Температура плавления (° C)
Водород	-259
Кислород	-219
Диэтиловый эфир	-116
Этанол	-114
Вода	0
Чистое серебро	961
Чистое золото	1063
Утюг	1538

Резюме

Движение отдельных атомов в твердом теле ограничено колебательным движением вокруг фиксированной точки.
Твердые тела почти полностью несжимаемы и являются самым плотным из трех состояний материи.
Точка плавления – это температура, при которой твердое вещество превращается в жидкость.
Межмолекулярные силы оказывают сильное влияние на температуру плавления.

Авторы и авторство

Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.

Точка плавления, точка замерзания, точка кипения

Точка плавления, точка замерзания, Температура кипения

Температура плавления и замерзания Путевая точка

Чистые кристаллические твердые вещества имеют характеристическую температуру плавления , температура, при которой твердое вещество плавится и превращается в жидкость.Переход между твердым а жидкость настолько острая для небольших образцов чистого вещества, что точки плавления могут быть измеренным до 0,1 ^o C. Температура плавления твердого кислорода, например, составляет -218,4 ^o C.

Жидкости имеют характерную температуру, при которой они превращаются в твердые вещества, известную как их точка замерзания . Теоретически температура плавления твердого тела должна быть то же, что и точка замерзания жидкости. На практике небольшие различия между этими количества можно наблюдать.

Трудно, если не невозможно, нагреть твердое тело выше его точки плавления, потому что тепло, которое входит в твердое тело при его температуре плавления, используется для преобразования твердого вещества в жидкость. Однако возможно охлаждение некоторых жидкостей до температур ниже их точки замерзания. точки, не образуя твердого тела. Когда это сделано, жидкость считается переохлажденной .

Пример переохлажденной жидкости может быть получен путем нагревания твердого ацетата натрия. тригидрат (NaCH ₃ CO ₂ 3 H ₂ O).Когда это твердое вещество тает, ацетат натрия растворяется в воде, которая была захвачена кристаллом, с образованием раствора. Когда раствор остынет до комнатной температуры, он должен затвердеть. Но часто этого не происходит. Если в жидкость добавляется небольшой кристалл тригидрата ацетата натрия, однако содержимое колбы затвердевают в течение нескольких секунд.

Жидкость может переохлаждаться, поскольку частицы твердого тела упакованы в регулярная структура, характерная для данного вещества.Что-нибудь из этого твердые вещества образуются очень легко; другие нет. Некоторым нужна частица пыли или затравочный кристалл, действовать как место, на котором кристалл может расти. Для образования кристаллов натрия тригидрат ацетата, ионы Na ⁺, ионы CH ₃ CO ₂ ^– ионов, и молекулы воды должны собраться вместе в правильной ориентации. Это сложно для эти частицы организуются, но затравочный кристалл может обеспечить основу для что правильное расположение ионов и молекул воды может расти.

Потому что трудно нагреть твердые тела до температур выше их точек плавления, и поскольку чистые твердые вещества имеют тенденцию плавиться в очень небольшом диапазоне температур, точки плавления часто используется для идентификации соединений. Мы можем различать три известных сахара как глюкоза ( MP = 150 ^o C), фруктоза ( MP = 103-105 ^o C) и сахароза ( MP = 185-186 ^o C), для например, путем определения точки плавления небольшого образца.

Измерения температуры плавления твердого тела также могут предоставить информацию о чистота вещества. Чистые кристаллические твердые вещества плавятся в очень узком диапазоне температуры, тогда как смеси плавятся в широком диапазоне температур. Смеси также склонны к плавятся при температурах ниже точек плавления чистых твердых веществ.

Точка кипения

Когда жидкость нагревается, она в конечном итоге достигает температуры, при которой пар давление достаточно велико, чтобы внутри тела жидкости образовывались пузырьки.Эта температура называется точкой кипения . Как только жидкость закипит, температура остается постоянной до тех пор, пока вся жидкость не превратится в газ.

Нормальная температура кипения воды составляет 100 ^o C. Но если вы попытаетесь приготовить яйцо в кипящей воды во время кемпинга в Скалистых горах на высоте 10 000 футов, вы обнаружит, что яйцо готовится дольше, потому что вода кипит только при температуре 90 ^o C на этой высоте.

Теоретически нельзя нагревать жидкость до температуры выше нормальной. точка кипения. Однако до того, как микроволновые печи стали популярными, использовались скороварки. чтобы сократить время приготовления пищи. В обычной скороварке вода может оставаться жидкостью при температурах до 120 ^o C, а пища готовится в меньше одной трети обычного времени.

Чтобы объяснить, почему вода закипает при температуре 90 ^o C в горах и 120 ^o C в скороварку, даже если нормальная температура кипения воды составляет 100 ^o C, мы надо понимать, почему кипит жидкость.По определению жидкость закипает, когда пар давление газа, выходящего из жидкости, равно давлению, оказываемому на жидкость в окружающей среде, как показано на рисунке ниже.

Жидкости кипят, когда давление их паров равно давлению, оказываемому на жидкость своим окружением.

Нормальная температура кипения воды составляет 100 ^o C, потому что это температура при котором давление пара воды составляет 760 мм рт. ст., или 1 атм.В нормальных условиях, когда давление атмосферы примерно 760 мм рт. ст., вода кипит при температуре 100 ^o C. На высоте 10 000 футов над уровнем моря атмосферное давление составляет всего 526 мм рт. На этих над уровнем моря вода закипает, когда давление ее паров составляет 526 мм рт. ст., что происходит при температуре из 90 ^o C.

Скороварки оснащены клапаном, который позволяет выходить газу при повышении давления. внутри банка превышает некоторую фиксированную стоимость. Этот клапан часто устанавливается на 15 фунтов на квадратный дюйм, что означает что водяной пар внутри горшка должен достичь давления 2 атм, прежде чем он сможет уйти.Поскольку вода не достигает давления пара 2 атм, пока температура не достигнет 120 ^o C, он кипит в этом контейнере при 120 ^o C.

Жидкости часто кипят неравномерно, или бугорок . Они имеют тенденцию натыкаться, когда есть нет ли царапин на стенках емкости, где могут образоваться пузыри. Натыкаясь легко предотвратить, добавив в жидкость несколько кипящих стружек, которые обеспечивают грубую поверхность, на которой могут образовываться пузырьки. При варке чипсов практически все на поверхности этих стружек образуются пузыри, которые поднимаются сквозь раствор.