Температура плавлення алюмінію: Температура плавления алюминия – aluminium-guide.com

alexxlab | 31.08.1985 | 0 | Разное

Содержание

особенности процесса, при какой температуре проходит плавка

Одним из наиболее распространенных металлов является алюминий. Он применяется при изготовлении различных изделий на протяжении последних нескольких столетий. Кроме этого, алюминий применяется в качестве легирующего элемента при изготовлении самых различных сплавов. Довольно частым вопросом можно назвать то, как в домашних условиях плавить алюминий. Популярность этого материала можно связать с относительно низкой температурой плавления, которая позволяет проводить плавку в домашних условиях. Рассмотрим особенности этого материала подробнее.

Характеристики алюминия

Для проведения работ в домашних условиях не нужно знать все свойства рассматриваемого материала, но некоторые имеют значение. В качестве примера укажем, что температура плавления алюминия в домашних условиях составляет 660 градусов Цельсия. Нагреть материал до этой температуры можно и без применения специального оборудования.

Среди особенности процесса плавления в домашних условиях отметим такие моменты:

  • Несмотря на низкую температуру, при которой происходит изменение агрегатного состояния, провести расплавление на домашней плите не получится. Это связано с тем, что бытовые приборы не могут нагревать среду до 600 градусов Цельсия. Как правило, для плавки используется печь.
  • Немного понизить температуру плавления можно. Для этого сырье растирается в порошок. В продаже также можно встретить порошковый продукт, готовый к применению.
  • Алюминий может при соединении с кислородом окислиться. Температура плавления после окисления повышается в несколько раз, и провести плавку в домашних условиях будет невозможно.

Часто можно встретить ситуацию, когда при добавлении сырья в расплавленный металл попадает вода. Это может привести к своеобразному взрыву. Поэтому если нужно добавить еще сырья, то оно должно быть сухим.

Подбор подходящего сырья

Из-за достаточно большого количества проблем, которые возникают при плавке алюминия в домашних условиях в случае использования в качестве сырья порошка, нагреву подвергают алюминиевую чушку или проволоку. При этом проволоку можно приобрести по относительно невысокой цене, после чего ее нарезают и спрессовывают для уменьшения площади контакта с воздухом.

Если плавка проводится для получения заготовки или изделия невысокого качества, то можно в качестве сырья использовать лом, например консервные банки или обрезки алюминиевого профиля. Для упрощения процесса плавки лом также следует нарезать на небольшие части.

При поиске сырья многие обращают внимание на то, что оно может быть окрашено или иметь другие лишние составляющие. В процессе нагрева все посторонние примеси, как правило, уходят в виде шлака. Однако лакокрасочные и другие химические вещества во время горения могут стать причиной выделения токсичных паров, что следует учитывать при проведении работ.

За отвод вредных примесей с состава отвечают различные флюсы. Рекомендуется приобретать их в специализированном магазине в готовом виде, но при необходимости можно соорудить самостоятельно. Флюс состоит из 10% криолита и 45% хлорида калия и натрия.

Проведение плавки в муфельной печи

Муфельная печь позволяет существенно упростить процесс плавки, при ее применении можно получить металл высокого качества. Как и в других случаях, в рассматриваемом следует обязательно использовать флюс для отведения вредных примесей. Рассматривая то, как расплавить алюминий в домашних условиях, уделим внимание пошаговой инструкции:

  1. Выполняется расплавление флюса. Рекомендуемое количество этого вещества — от 2 до 5% от веса алюминия, который будет использоваться в качестве сырья. После расплавки флюса доставляется лом.
  2. Плавка алюминия проводится при температуре 700 градусов Целься. При нагреве до подобного показателя металл начинает светиться красным цветом.
  3. Не стоит забывать о том, что при плавке существенно уменьшается объем применяемого сырья.
  4. Флюс, при необходимости, добавляется и в конце процесса. Количество вещества — 0,25% от веса металла в печи.
  5. При получении сплава, похожего на одну большую каплю, тигель немного держат при высокой температуре для повышения степени текучести.
  6. Завершающим этапом становится заливка расплавленного металла в форму, после чего ему дают остыть.

Стоит учитывать, что для проведения процесса плавки требуется тигель с носиком из тугоплавкого материала, выдерживающим сильный нагрев. В продаже встречаются кварцевые, фарфоровые, стальные, чугунные и другие тигли. Литейная форма, как правило, изготавливается из скульптурного гипса, который выдерживает сильный нагрев, но при этом довольно хрупкий и не прилипает к металлу во время его остывания и затвердевания.

Температура – плавление – алюминий

Температура – плавление – алюминий

Cтраница 1

Температура плавления алюминия составляет 660 4 С, температура кипения около 2500 С.  [1]

Температура плавления алюминия колеблется в зависимости от его чистоты в границах между 657 и 660 С, а температура кипения 1800 – 2000 С.  [2]

Температура плавления алюминия – 660 С, однако для достижения оптимальных условий плавления необходима t 700 – 760 С. Но лак удаляется и при более низких ( – 590 С) температурах. Определяющим является процесс плавки. Следует отметить, что можно снимать лак, нанося лом на поверхность солевого расплава с температурой – 590 С.  [4]

Температура плавления алюминия равна 658 С, а разливки около 700 – 750 С. Особенностями алюминия являются его легкая окисляемость при высоких температурах и малая плотность 2 5 – 103 кг / м3 в расплавленном состоянии.  [5]

Температура плавления алюминия составляет 565 – 578 С, а его оксидной пленки – около 2000 С.  [6]

Температура плавления алюминия очень чувствительна к чистоте металла и для высокочистого алюминия ( 99 996 %) составляет 933 4 К ( 660 3 С), а температура начала кристаллизации алюминия по Международной шкале температур ( 1968 г.) считается равной 660 37 С и используется в течение многих десятков лет для калибровки термопар.  [7]

Температура плавления алюминия значительно выше, чем свинца, поэтому заливка расплавленного алюминия в рабочий цилиндр невозможна, так как она может приводить к чрезмерному перегреву прессового инструмента и изоляции кабеля.  [8]

Температура плавления алюминия ( 658 С) значительно выше температуры плавления свинца, поэтому заливка расплавленного алюминия в рабочий цилиндр невозможна, так как она может привести к чрезмерному перегреву прессового инструмента и изоляции кабеля. Чтобы избежать перегрева, в рабочий цилиндр загружают не расплавленный алюминий, а предварительно нагретые до 430 – 530 С алюминиевые цилиндрические слитки, диаметр которых меньше внутреннего отверстия цилиндра.  [9]

Поскольку температура плавления алюминия равна 659 С, а коэффициент его расширения вдвое больше, чем у железа, эмали для алюминия должны быть легкоплавкими и иметь большой коэффициент термического расширения.  [10]

Разность температур плавления алюминия ( 659) и его окиси приводит к тому, что в расплавленной ванне алюминия пленка окислов, находящаяся в твердом состоянии, препятствует качественному сплавлению металла.  [11]

Если достигается температура плавления алюминия, реакция может протекать со взрывом. При добавлении А1С13 в СС14 индукционный период уменьшается до нуля, а скорость коррозии существенно не меняется.  [13]

Действительно, температуры плавления алюминия, золота, марганца, железа, хрома, платины равны соответственно 660, 1 063, 1 260, 1 535, 1 615, 1 773 5 С; температура же кипения хрома примерно 2200, меди 2 300, а золота 2 600 С.  [14]

Так как температура плавления алюминия равна 660, то получаемый алюминий также находится в расплавленном состоянии. При пропускании электрического тока алюминий выделяется на графитовой обкладке электролизера, а кислород – на угольных электродах. Образующийся расплавленный алюминий время от времени выпускают в формы через специальный канал А. Выделяющийся на анодах кислород окисляет угольные электроды до окиси углерода, поэтому эти электроды по мере сгорания их нижней части опускают вниз.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Плавка алюминия в домашних условиях: инструкция

Алюминий используется в быту и промышленности на протяжении многих лет. Свойства материала позволяют создавать разнообразные изделия. Плавка алюминия может выполняться в домашних условиях, поскольку для этого не требуется высокая температура. Свойства металла нужно знать, чтобы правильно провести такую процедуру.

Характеристики

Чистота материалов определяет температуру их плавления. Алюминий пригоден для проведения разных технологических процедур, благодаря небольшому весу и хорошей пластичности. При высокой температуре происходит взаимодействие с кислородом. На поверхности металла возникает оксидная пленка, которая защищает его от коррозии и окисления. Плавление алюминия способствует изменению структуры вещества, поэтому защитное покрытие полезно для него. Усадка и дополнительное внутреннее напряжение появляется при резком охлаждении.

Особенности технологического процесса

Тигель — это тугоплавкая емкость для разогрева металла. Используются изделия из таких материалов:

  • Фарфор.
  • Сталь.
  • Чугун.
  • Корунд.

В бытовых условиях применяется готовый тигель или емкость из широкой железной трубы. Чтобы изготовить ее, потребуется болгарка и сварочное оборудование. Объем тигля выбирается индивидуально, емкость прогревается равномерно, измельченный металл плавится в результате теплопередачи.

Перед термообработкой нужно уменьшить температуру плавления, чтобы состояние металла менялось быстрее. Для этого алюминий дробят на мелкие фрагменты. Воспламенение или окисление происходит часто после такого измельчения. Состояние образовавшегося оксида алюминия меняется при более высоких температурах. Это вещество удаляется вместе с другими шлаками после переплавки основного металла.

В процессе термообработки придется избегать попадания жидкости в тигель. Резкое испарение воды становится причиной взрыва. При погружении металла в емкость необходимо убедиться в том, что на нем отсутствует влага. Чаще всего плавят алюминиевую проволоку. Сначала материал делится на фрагменты ножницами, затем сдавливается пассатижами. Такой способ позволяет предотвратить воздействие кислорода на металл. Если нет необходимости в получении деталей высокого качества, измельчать сырье не нужно.

Технологию литья придется смоделировать самостоятельно при необходимости получить расплавленный алюминий в бытовых условиях. Материал предварительно очищается от грязи, примесей, шлаков. Крупные заготовки делятся на несколько малых фрагментов. Метод отливки требует соблюдения инструкции: для плавки металла используется самый удобный способ. Шлак удаляется с поверхности текучего вещества. Жидкий алюминий наливают в форму, которая разбивается после затвердевания.

Какой источник тепла использовать?

Для переплавки алюминия в бытовых условиях применяются:

  • Муфельная печь, которую можно изготовить самостоятельно. Это эффективный метод, позволяющий быстро расплавить алюминий.
  • Паяльная лампа может расплавить алюминий в малых количествах.
  • Иногда используется газовый резак.

Из кирпичей сооружается очаг, каркас изготавливается из металлической емкости. Сбоку сверлится отверстие для подачи кислорода. К металлической трубке присоединяется пылесос, фен или другой прибор, нагнетающий воздух. После разведения огня тигель помещают в очаг.

Чтобы добиться лучшей термообработки, по бокам тоже выкладываются угли. Чтобы избежать потери тепла, можно соорудить крышку, оставить отверстия для выхода дыма. Если металл нужно расплавить один раз, нет необходимости оборудовать печь. Простая газовая плита поможет раскалить алюминий до нужной температуры. Небольшие куски металла плавятся примерно за полчаса.

Обычно жестяная банка применяется в качестве тигля. Чтобы добиться равномерного распределения температуры, емкость с алюминием помещают в другую банку таким образом, чтобы зазор между стенками равнялся 1 см. Чтобы обеспечить доступ пламени, нужно проделать в большой банке несколько отверстий по 3-4 см в диаметре. Рассекатель на конфорке удалять необязательно. Так можно добиться равномерного обогрева банки с металлом. Большую жестянку накрывают крышкой, чтобы тепло не выходило.

Как сделать форму для отливки

Создание простого материала для припоя не требует изготовления специальной формы. Можно вылить металл на стальной лист.

Для создания формы используются такие материалы:

  • Гипс.
  • Песок.
  • Глина.
  • Каменноугольный пепел.
  • Жидкое стекло.

Сплав заливается в форму разными способами:

  1. Открытый.
  2. Закрытый.

Открытый метод отличается простотой. Расплавленный металл переливается в обычную емкость, консервную банку, чашку и т. д. Когда вещество застывает, болванку извлекают из емкости. Если форма металлического предмета неважна, можно оставить алюминий на прочной поверхности.

Сложная отливка требует соответствия изделия указанным параметрам, для этого используются формировочные элементы. Кремнезем – это распространенное вещество, которое часто применяется при открытой заливке. Изделие состоит из двух емкостей, в которые засыпается и трамбуется земля. Элементы кремнезема сжимаются, между ними закладывается макет для отливки. Так можно получить точный отпечаток необходимой детали. Макет удаляется, в форму помещают раскаленный алюминий. Для закрытого способа отливки применяется речной песок, смешанный с жидким стеклом.

Гипс можно использовать для одноразового литья. Из парафина или пенопласта изготавливаются макеты. Применение таких материалов требует выполнения работ на открытом пространстве с хорошим доступом воздуха. Пенопласт не удаляется из твердого гипса, заливается раскаленным алюминием. Продукты горения этого вещества вредны для здоровья.

Распространенные ошибки и как их избежать

Гипсовые формы отличаются удобством и высокой чувствительностью к влаге. Простая сушка не позволяет удалить жидкость, поэтому качество отливки ухудшается. Придется ждать несколько дней, добиться полного высыхания гипсовой формы. Алюминий нужно держать на огне до самой заливки, чтобы успеть распределить его по всей форме.

Нежелательно использовать воду для охлаждения детали. Внутренняя структура вещества при этом нарушается, появляются трещины.

Меры безопасности

Требуется использование индивидуальной защиты при плавке алюминия. Руки, лицо, открытые участки тела должны быть защищены. Рекомендуется использовать перчатки сварщика, которые выдерживают температуру больше 600 градусов. Это главное средство защиты, поскольку шансы попадания жидкого алюминия на руки самые высокие. Очки и маска предотвращают попадание раскаленных элементов в глаза. Чтобы защититься полностью, можно проводить плавильные работы в костюме металлурга с высокой огнестойкостью. Химический респиратор применяется при очистке алюминия сварочным флюсом.

Плавка алюминия в бытовых условиях не представляет сложности. Металл разогревается в заранее подготовленной емкости. С поверхности жидкого вещества удаляются шлаки, затем чистый алюминий заливают в форму. Конструкция печи и температура определяют время плавки. При использовании газовой горелки тепло должно воздействовать на металл сверху.

Температура плавлення алюмінію. Плавка алюмінію в дома

Алюміній увійшов в промислове і побутове застосування відносно не так давно. На перетині XIX – XX було освоєно виробництво цього металу в промислових масштабах. Оскільки температура плавлення алюмініню не велика, виплавляти його не складно. Вся справа в тому, що почалося виробництво безлічі товарів, в яких алюміній широко застосовувався, наприклад, при будівництві катерів, залізничних вагонів та ін. До речі, саме тоді був показаний широкій публіці автомобіль з кузовом, виконаним з алюмінію.

анодований алюміній

Склад і структура

Алюміній – це найпоширеніший у земній корі метал. Його відносять до легких металів. Він володіє невеликою щільністю і масою. Крім того, у нього досить низька температура плавлення. У той же час він має високу пластичність і показує хороші тепло- і електропровідні характеристики.

Кристалічна решітка алюмінію

структура алюмінію

 

Межа міцності чистого алюмінію складає всього 90 МПа. Але, якщо в розплав додати деякі речовини, наприклад, мідь і ряд інших, то межа міцності різко виростає до 700 МПа. Такого ж результат можна досягти, застосовуючи термічну обробку.

Алюміній, що володіє гранично високою чистотою – 99,99% виробляють для використання в лабораторних цілях. Для застосування в промисловості застосовують технічно чистий алюміній. При отриманні алюмінієвих сплавів застосовують такі добавки, як – залізо і кремній. Вони не розчиняються в розплаві алюмінію, а з добавка знижує пластичність основного матеріалу, але в той же час підвищує його міцність.

Зовнішній вигляд простої речовини

Структура цього металу складається з найпростіших осередків, що складаються з чотирьох атомів. Таку структуру називають гранецентріческой.

Проведені розрахунки показують, що щільність чистого металу становить 2,7 кг на метр кубічний.

Властивості і характеристики

Алюміній – це метал з сріблясто-білій поверхні. Як вже зазначалося, його щільність становить 2,7 кг / м 3 . Температура становить 660 ° C.

Його електропровідність дорівнює 65% від міді і її сплавів. Алюміній і велика частина сплавів з нього стійко сприймає вплив корозії. Це пов’язано з тим, що на його поверхні утворюється оксидна плівка, яка і захищає основний матеріал від впливу атмосферного повітря.

У необробленому стані його міцність дорівнює 60 МПа, але після додавання певних добавок вона виростає до 700 МПа. Твердість у цьому стані досягає 250 по НВ.

Алюміній добре обробляється тиском. Для видалення наклепу і відновлення пластичності після обробки алюмінієві деталі піддають відпалу, при цьому температура повинна лежати в межах 350 ° C.

Температура плавлення алюмінію

Отримання алюмінієвого розплаву, як і багатьох інших матеріалів, відбувається після того, як до вихідного металу підвели теплову енергію. Вона може бути підведена як безпосередньо в нього, так і зовні.

Температура плавлення алюмінію безпосередньо залежить від рівня його чистоти:

    1. Надчистий алюміній плавиться при температурі 660, 3 ° C.
    2. При кількості алюмінію 99,5% температура плавлення становить 657 ° C.
    3. При змісті цього металу в 99% розплав можна отримати при 643 ° C.

алюмінієвий розплав

Процес отримання алюмінію

Алюмінієвий сплав може включати до свого складу різні речовини, в тому числі і легуючі. Їх наявність приводить до зниження температури плавлення. Наприклад, при наявності великої кількості кремнію, температура може знизитися до 500 ° C. Насправді поняття температури плавлення відносять до чистих металів. Сплави не володіють якоюсь постійною температурою плавлення. Цей процес відбувається в певному діапазоні нагрівання.

У матеріалознавстві існує поняття – температура солидус і ликвидус.

Перша температура позначає ту точку, в якій починається плавлення алюмінію, а друга, показує, при якій температурі, сплав буде остаточно розплавлений. У проміжку між ними сплав буде перебувати в кашоподібному стані.

зменшення температури

Перед тим як приступати до плавки металу, можна виконати певні операції, які дозволять знизити температуру плавлення. Наприклад, іноді розплаву піддають алюмінієвий порошок. У порошкоподібному стані метал починає плавитися трохи швидше. Але при такій обробці виникає реальна небезпека того, що при взаємодії з киснем, який міститься в атмосфері алюмінієвий порошок, почне окислюватися з великим виділенням тепла і утворення оксидів металу, цей процес відбувається при температурі 2300 градусів. Головне, в цей момент плавлення не допустити контакту розплаву і води. Це призведе до вибуху.

Процес плавлення в домашніх умовах

Відносно низька температура плавлення алюмінію дозволяє проводити цю операцію в домашніх умови. Треба відразу зазначити, що в якості сировини в домашній майстерні використовувати порошкоподібну суміш занадто небезпечно. Тому в якості сировини застосовують або чушки, або нарізану дріт. Якщо до майбутнього виробу немає особливих вимог щодо якості, то для плавлення можна використовувати все, що виготовленого з цього металу.

Плавка алюмінію в саморобному горні

При цьому не особливо важливо, буде сировину покрито фарбою чи ні. Коли відбувається плавлення алюмінію, всі сторонні речовини просто вигорить і будуть видалені разом зі шлаком.

Для отримання якісного результату плавки необхідно використовувати матеріали, які називають флюсами. Вони покликані вирішувати завдання щодо зв’язування і видалення з розплаву сторонніх домішок і забруднень.

Засоби захисту

Домашній майстер, який вирішив в домашніх умовах виконувати плавлення алюмінію повинен віддавати собі звіт в тому, що це досить небезпечний процес. І тому без застосування засобів захисту не обійтися. Зокрема, повинні бути використані рукавички, фартух, окуляри. Справа в тому, що температура розплаву лежить в межах 600 градусів. Тому має сенс використовувати засоби захисту, які застосовують зварювальники.

Використання засобів захисту при плавці алюмінію

До речі, під час плавлення алюмінію і використанні очищувальних хімікатів необхідно захищати органи дихання від продуктів їх згоряння.

Вибір форми для лиття

При виборі форми для відливання алюмінію домашній майстер повинен розуміти, а для якої мети він обробляє алюміній. Якщо майбутня виливок буде призначена для використання в якості припою, то використовувати, якісь спеціальні форми, немає необхідності. Для цього можна використовувати металевий лист, на якому можна остудити розплавлений метал.

Але якщо виникає необхідність отримання навіть простий деталі, то майстер повинен визначитися з типом форми для лиття.

Форму можна виготовити з гіпсу. Для цього, гіпс в рідкому стані заливають в оброблену маслом форму. Після того, як почне застигати, в нього встановлюють ливарну модель. Для того, щоб в форму можна було залити розплавлений метал необхідно сформувати литник. Для цього в форму встановлюють циліндричну деталь. Форми бувають роз’ємні і немає. Процес виготовлення рознімної форми ускладнюється тим, що модель буде знаходитися в двох напівформах. Після застигання їх розділяють, видаляють модель і з’єднують знову. Форма готова до роботи.

Кокіль для лиття алюмінію

Для отримання якісних виливків доцільно використовувати металеві форми (кокілі), але виготовляти їх доцільно тільки в заводських умовах.

 

Какая температура плавления алюминия по цельсию

Температура плавления алюминия

Плавление алюминия, как и других веществ, происходит при подводе к нему тепловой энергии, снаружи или непосредственно в его объём, как это происходит, например, при индукционном нагреве.

Температура плавления алюминия зависит от его чистоты:

  • Температура плавления сверхчистого алюминия 99,996 %: 660,37 °С.
  • При содержании алюминия 99,5 %  плавление начинается при 657 °С.
  • При содержании алюминия 99,0 % плавление начинается при 643 °С.

Температура плавления алюминия повышается с увеличением давления. Зависимость температуры плавления алюминия от давления представлена на графике ниже.

Температура плавления алюминиевых сплавов

Добавление в алюминий других элементов, в том числе легирующих, снижает температуру его плавления. Так, у некоторых литейных алюминиевых сплавов с большим содержанием кремния и магния температура начала плавления снижается почти до 500 °С.

Вообще, понятие «температура плавления» распространяется только на чистые металлы и другие кристаллические вещества.

У сплавов же нет определённой температуры плавления: процесс их плавления (и затвердевания) происходит в некотором интервале температур.

Температуры солидус и ликвидус алюминиевых сплавов

При плавлении сплава температура начала плавления называется температурой солидус (или точкой слоидус), а температура окончания плавления – температурой ликвидус (или точкой ликвидус).

«Солидус» означает, понятно, твердый, а «ликвидус» — жидкий: при температуре солидуса весь сплав еще твердый, а при температуре ликвидуса – весь уже жидкий.

При затвердевании этого сплава из жидкого состояния температура начала кристаллизации (затвердевания) будет та температурой ликвидус, а конца кристаллизации – та же температура солидус. При температуре сплава между его температурами солидуса и ликвидуса он находится в полужидком-полутвердом, кашеобразном состоянии.

Эвтектическая температура алюминиевых сплавов

Не все сплавы имеют интервал между температурами солидус и ликвидус. Такие сплавы называют эвтектическим.

Например, у алюминиевого сплава с содержанием 12,5 % кремния точки ликвидуса и солидуса сводятся в точку: этот сплав как и чистые металлы имеет не интервал, а точку плавления. Эта точка и температура называются эвтектическими.

Этот сплав относится к знаменитым литейным алюминиево-кремниевым сплавам – силуминам с узким интервалом солидус-ликвидус, что и дает их лучшие литейные свойства.

В двойном сплаве Al-Si температура солидус постоянна и составляет 577 °С. При увеличении содержания кремния температура ликвидус снижается от максимального значения для чистого алюминия 660 °С и до совпадения с температурой солидуса 577 °С при содержании кремния 12,6 %.

Среди других легирующих элементов алюминия сильнее всего понижает температуру плавления магний: эвтектическая температура 450 °С достигается при содержании магния 18,9 %.

Медь дает эвтектическую температуру 548 °С, а марганец – всего лишь 658 °С! Большинство сплавов являются не двойными, а тройными и даже четверными.

Поэтому при совместном влиянии нескольких легирующих элементов температура солидуса – начала плавления или конца затвердевания может быть еще ниже.

Интервал температуры плавления алюминиевых сплавов

В таблице ниже представлены температуры ликвидуса и солидуса некоторых промышленных деформируемых сплавов. Необходимо иметь в виду, что понятия температур солидус и ликвидус определены для равновесных превращений жидкой фазы в твердую и обратно, то есть при бесконечной длительности процессов. На практике надо делать поправки с учетом скорости нагрева или охлаждения.

Источники: Aluminum and Aluminum Alloys, AMS International, 1993.

Handbook of Aluminum: Vol. 1, ed. G. E. Totten, D. S. MacKenzie

Источник: http://aluminium-guide.ru/temperatura-plavleniya-alyuminiya-i-alyuminievyx-splavov/

Таблица температур плавления различных металлов, и при скольки градусах они плавятся

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 3422Со, самая низкая — у ртути: элемент плавится уже при — 39Со. 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:

  1. Легкоплавкие: им необходимо не более 600Со. Это цинк, свинец, виснут, олово.
  2. Среднеплавкие: температура плавления колеблется от 600Со до 1600Со. Это золото, медь, алюминий, магний, железо, никель и большая половина всех элементов.
  3. Тугоплавкие: требуется температура свыше 1600Со, 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.

  1. Увеличивается давление — увеличится величина плавления.
  2. Уменьшается давление — уменьшается величина плавления.

Таблица легкоплавких металлов и сплавов (до 600С о )

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

Таблица тугоплавких металлов и сплавов (свыше 1600С о )

Источник: https://stanok.guru/stanki/metallorezhuschiy-stanok/temperatura-plavleniya-raznyh-metallov-v-tablice.html

Плавка алюминия в домашних условиях: пошаговая инструкция. Технология плавки алюминия в домашних условиях :

Алюминий – один из самых распространенных металлов на земле. Он присутствует даже в человеческом организме, так что уж говорить об окружающей действительности.

В каждом доме или личном автомобиле есть алюминиевые функциональные элементы, детали или узлы, которые, увы, достаточно часто ломаются.

Это мебельная и оконная фурнитура, направляющие для дверей и ставен, защелки замков и другие нужные мелочи.

Их можно заменить покупными новыми изделиями, отремонтировать или изготовить самостоятельно. В последних двух случаях и может понадобиться плавка алюминия в домашних условиях.

Характеристики алюминия

Все характеристики металла для домашних самоделок знать необязательно. Но есть несколько моментов, которые могут стать значительными или даже опасными в работе.

Алюминий хорошо поддается литью, плавится при относительно невысокой температуре в 660 °С. Для справки: чугун начинает плавиться при температуре 1100°С, а сталь – 1300 °С.

Поэтому плавка алюминия в домашних условиях на газовой плите трудно осуществима, так как домашние газовые приборы такую температуру обеспечить не могут. Правда, отечественные “кулибины” могут все, но об этом позже.

Снизить температуру плавления алюминия можно, растерев его в порошок или используя в качестве сырья готовый порошковый продукт. Но здесь важным становится еще одно свойство алюминия.

Он достаточно активный металл, который при соединении с кислородом воздуха может воспламениться или просто окислиться. А температура плавления оксида алюминия – больше 2000 °С.

При плавлении оксид все равно образуется, но в небольших количествах, именно он формирует окалину.

Та же активность может сыграть плохую шутку, если в расплавленный металл попадет вода. При этом происходит взрыв. Поэтому если в процессе плавки нужно сырье добавлять, то нужно следить, чтобы оно было сухим.

Сырье для плавки

Если предстоит плавка алюминия в домашних условиях, из-за сложности работы с порошковым металлом его в качестве сырья не используют.

Можно приобрести алюминиевую чушку или использовать обычную алюминиевую же проволоку, которую нарезать ножницами на небольшие кусочки и для уменьшения площади контакта с воздухом плотно спрессовать пассатижами.

Если не предполагается особо высокое качество изделия, то можно в качестве сырья использовать любые бытовые предметы, консервные банки без нижнего шва или обрезки профиля.

Вторичное сырье может быть окрашено или испачкано, это не страшно, лишние составляющие отойдут в виде шлаков. Только нужно помнить, что вдыхать пары сгоревшей краски нельзя.

Чтобы из вторичного сырья получилась качественная плавка алюминия в домашних условиях, флюсы, задача которых состоит в том, чтобы связывать и выводить на поверхность расплавленного металла все примеси и загрязнения, лучше приобрести готовые. Но можно сделать самостоятельно из технических солей.

Покровный флюс готовится из 10 % криолита и по 45 % хлорида натрия и хлорида калия.

В рафинирующий флюс для получения алюминия без пористости добавляют еще 25 % от общей массы фтористого натрия.

Средства индивидуальной защиты при плавке

Плавка алюминия в домашних условиях – процесс небезопасный. Поэтому нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты (СИЗ). Даже если такая плавка нужна один раз на минимальном оборудовании, то по меньшей мере нужно защитить руки, например специальными перчатками сварщика, отлично предохраняющими от ожогов, ведь температура жидкого алюминия – больше 600 °С.

Глаза тоже желательно защищать, особенно если плавка происходит достаточно часто, очками или маской. И совсем в идеале работать нужно в специальном костюме металлурга с повышенной стойкостью к огню и высоким температурам.

Если нужен очень чистый алюминий с использованием рафинирующего флюса, то работать следует в химическом респираторе.

Литейная форма

Если требуется только отлить чистый алюминий для припоя, то литейная форма не нужна. Достаточно использовать стальной лист, на котором расплавленный металл остынет. Но если нужно отлить хотя бы простенькую деталь, то понадобится литейная форма.

Литейную форму можно сделать из скульптурного гипса, именно гипса, а не алебастра. Жидкий гипс заливается в смазанную маслом форму, ему дают немного застыть, периодически встряхивая, чтобы вышли пузырьки воздуха, вставляют в него модель и накрывают второй емкостью с гипсом.

В удобном месте нужно в гипс вставить цилиндрический предмет, чтобы в итоге в форме появилось отверстие, так называемый канал, в который будет заливаться расплавленный алюминий.

Когда гипс окончательно застынет, две части формы разъединяются, вынимается модель, и форма с готовым слепком соединяется опять.

Изготовить литейную форму можно и из смеси 75 % формовочного песка, 20 % глины и 5 % каменноугольного песка, которая засыпается в специальный ящик из досок и трамбуется. В утрамбованную землю отжимается модель, получившийся отпечаток присыпается тальком и графитом (угольной пылью), чтобы остывшую алюминиевую деталь можно было легко отделить от формы.

Тигель для плавки

Плавка алюминия в домашних условиях требует наличия специальной емкости с носиком из тугоплавкого материала. Это так называемый тигель.

Тигли могут быть фарфоровые, кварцевые, стальные, чугунные, изготовленные из корунда или графита. В домашних условиях можно использовать покупной тигель или изготовить его, например, из отрезка стальной трубы достаточно большого диаметра.

Правда, для этого нужна болгарка, сварочный аппарат и навыки владения этими инструментами.

Размеры тигля зависят от необходимого количества алюминия, который нужно расплавить. Этот ковш должен равномерно прогреваться, а его тепло – передаваться к сырью.

Печи для плавки

Технология плавки алюминия в домашних условиях достаточно проста.

В специальном ковше нагревается лом алюминия до температуры, превышающей температуру плавления этого металла, расплав некоторое время выдерживается в разогретом состоянии, с его поверхности снимается шлак, затем чистый металл разливается в форму для остывания. Время плавки зависит от конструкции печи, то есть той температуры, которую она способна обеспечить.

Если используется паяльная лампа или газовая горелка, то они нагревают алюминий сверху. Правда, печь при этом все равно складывается из кирпичей колодцем без связующего раствора, внутри которого будут прогорать угли для нагревания емкости снизу и поддержания ее в нагретом состоянии.

Примерно так же выглядит конструкция печи, если тигель прогревается снизу с помощью обычных дров и фена для сушки волос. Только в этом случае дрова укладываются в кирпичном колодце не на дно, а на решетку, расположенную на первом ряду кирпичей, а в этом ряду оставляется отверстие для металлической трубы, надетой на горловину фена и закрепленной на ней изолентой.

Тиглем в этом случае служит консервная банка, естественно, не алюминиевая, в которой на небольшом расстоянии от верха проделываются диаметрально противоположные сквозные отверстия. В эти отверстия продевается стальной прут, за который банка должна подвешиваться в печи. Фен нужен для нагнетания горячего воздуха в пространство между кирпичами и тиглем.

Иногда вместо кирпичей используют металлическую бочку.

Если плавка должна происходить достаточно часто, то можно своими руками изготовить муфельную печь с вертикальной загрузкой тигля или купить готовую.

Плавка с помощью паяльной лампы

Плавка алюминия в домашних условиях паяльной лампой должна происходить не в помещении. Кроме сырья, паяльной лампы, тиглей и кирпичей, нужно подготовить дрова, пассатижи и стальной прут.

Итак, из кирпичей изготовлен небольшой колодец так, чтобы сверху можно было установить ковш с алюминием и стальной небольшой лист. В колодце разжигается костер, который должен немного прогореть, чтобы образовались угли.Дальше и происходит, собственно, плавка алюминия в домашних условиях. Пошаговая инструкция процесса:

– На кирпичи устанавливается емкость с сырьем. Ее нужно греть примерно 15 минут.

– После этого на полную мощность включается горелка паяльной лампы и алюминий прогревается сверху.

– В течение нескольких секунд начинается процесс, но для того чтобы прогрев был равномерным, металл в емкости нужно аккуратно перемешивать стальным прутом, придерживая ее пассатижами (не забыв при этом надеть рукавицы). Можно обойтись и без прута, периодически встряхивая ковш с помощью тех же плоскогубцев, но очень осторожно.

– Когда жидкость становится однородной, нужно пассатижами взять емкость и вылить содержимое на прокаленный стальной лист таким образом, чтобы вся образовавшаяся окалина осталась в ковше, а на лист для застывания попал только чистый металл.

Так обычно из вторичного сырья получают чистый алюминий, если с его помощью нужно запаять алюминиевые детали.

Плавка на дровах или газе

Плавка алюминия в домашних условиях на дровах происходит в легких разборных печах. Минусом такого способа является неконтролируемость процесса. Увеличить или уменьшить температуру нагрева невозможно. Вмешаться в процесс возможно, только сняв емкость с алюминием с огня.

Плавка алюминия в домашних условиях на газу – это единственно возможный вариант для квартиры. Греть емкость нужно долго, периодически сливая расплавленный металл. В таком случае отливка выполняется слоями. Для работы понадобятся две металлические емкости таких диаметров, чтобы одна надевалась на другую. Меньшая служит тиглем.

Она с ломом, например нарезанной алюминиевой проволокой, ставится на конфорку, с которой нужно снять рассекатель пламени, бытовой газовой плиты. Над большей емкостью придется предварительно поработать. В ее днище выполняются около десятка небольших отверстий.

В два или три из них вкручиваются болты, которые исполняют роль рукояток, за которые пассатижами раскаленную емкость можно поднять.

Эта емкость кверху дном надевается на тигель. Такая конструкция и позволяет прогревать алюминий. Периодически верхнюю емкость нужно снимать и металлическим прутом или ножом перемешивать лом. Перед тем как слить расплавленный металл, с его поверхности нужно снять шлак.

Плавка алюминия в муфельной печи

Муфельная печь – это уже достаточно серьезное оборудование для получения качественного расплавленного металла. Поэтому при плавке используют флюс для очистки алюминия от примесей. И это уже почти производственный процесс, а не плавка алюминия в домашних условиях.Пошаговая инструкция включает еще и несколько пунктов по подготовке сырья:

  • Сначала в тигле расплавляется флюс, которого нужно взять в количестве от 2 до 5 % от веса алюминия, а затем в него добавляется лом.
  • Насколько флюс активен, можно определить по поверхности расплава – она должна быть зеркальной. Если это не так, в расплав добавляется еще немного флюса, затем нужно будет добавить его перед окончанием плавки, чтобы шлак было легче удалять с поверхности металла стальной ложкой.
  • Плавку нужно вести примерно при 700-750 °С. Это температура красного свечения.
  • В процессе плавки может потребоваться добавлять сырье в тигель, так как расплавленный металл сильно уменьшается в объеме.
  • Рафинирующий флюс добавляют при необходимости в конце плавки в количестве 0,25 % от веса расплавленного металла. Выдерживание такой пропорции в домашних условиях – задача непростая. После добавления флюса расплав нужно перемешать ложкой, дать постоять около 5 минут, затем снять шлак.
  • Когда в результате нагрева алюминий превратился в однородную блестящую каплю, тигель нужно еще некоторое время подержать в печи, чтобы металл стал более текучим.
  • Затем алюминий из тигля через носик (в этот момент становится понятно, зачем нужен именно такой ковш) заливается тонкой непрерывной струйкой в форму.
  • После полного остывания форма аккуратно разделяется на половинки, из нее извлекается готовая деталь, которую еще нужно окончательно обработать: просверлить отверстия, если нужно, зачистить и наждачной бумагой отшлифовать поверхность. Вот и все. Процесс завершен.

Так что не стоит заранее пугаться, если предстоит в домашних условиях расплавить алюминиевый лом, чтобы получить чистый металл или изготовить деталь взамен поломавшейся. Серьезные профессиональные навыки для организации такого литейного производства совсем не нужны. Желание и умелые руки обычного мастера-любителя способны творить чудеса.

Источник: https://BusinessMan.ru/new-plavka-alyuminiya-v-domashnix-usloviyax-poshagovaya-instrukciya-texnologiya-plavki-alyuminiya-v-domashnix-usloviyax.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Температура плавления алюминия составляет 660 4 С, температура кипения около 2500 С.  [1]

Температура плавления алюминия колеблется в зависимости от его чистоты в границах между 657 и 660 С, а температура кипения 1800 – 2000 С.  [2]

Температура плавления алюминия – 660 С, однако для достижения оптимальных условий плавления необходима t 700 – 760 С. Но лак удаляется и при более низких ( – 590 С) температурах. Определяющим является процесс плавки. Следует отметить, что можно снимать лак, нанося лом на поверхность солевого расплава с температурой – 590 С.  [4]

Температура плавления алюминия равна 658 С, а разливки около 700 – 750 С. Особенностями алюминия являются его легкая окисляемость при высоких температурах и малая плотность 2 5 – 103 кг / м3 в расплавленном состоянии.  [5]

Температура плавления алюминия составляет 565 – 578 С, а его оксидной пленки – около 2000 С.  [6]

Температура плавления алюминия очень чувствительна к чистоте металла и для высокочистого алюминия ( 99 996 %) составляет 933 4 К ( 660 3 С), а температура начала кристаллизации алюминия по Международной шкале температур ( 1968 г.) считается равной 660 37 С и используется в течение многих десятков лет для калибровки термопар.  [7]

Температура плавления алюминия значительно выше, чем свинца, поэтому заливка расплавленного алюминия в рабочий цилиндр невозможна, так как она может приводить к чрезмерному перегреву прессового инструмента и изоляции кабеля.  [8]

Температура плавления алюминия ( 658 С) значительно выше температуры плавления свинца, поэтому заливка расплавленного алюминия в рабочий цилиндр невозможна, так как она может привести к чрезмерному перегреву прессового инструмента и изоляции кабеля. Чтобы избежать перегрева, в рабочий цилиндр загружают не расплавленный алюминий, а предварительно нагретые до 430 – 530 С алюминиевые цилиндрические слитки, диаметр которых меньше внутреннего отверстия цилиндра.  [9]

Посколькутемпература плавления алюминия равна 659 С, а коэффициент его расширения вдвое больше, чем у железа, эмали для алюминия должны быть легкоплавкими и иметь большой коэффициент термического расширения.  [10]

Разностьтемператур плавления алюминия ( 659) и его окиси приводит к тому, что в расплавленной ванне алюминия пленка окислов, находящаяся в твердом состоянии, препятствует качественному сплавлению металла.  [11]

Если достигаетсятемпература плавления алюминия, реакция может протекать со взрывом. При добавлении А1С13 в СС14 индукционный период уменьшается до нуля, а скорость коррозии существенно не меняется.  [13]

Действительно, температуры плавления алюминия, золота, марганца, железа, хрома, платины равны соответственно 660, 1 063, 1 260, 1 535, 1 615, 1 773 5 С; температура же кипения хрома примерно 2200, меди 2 300, а золота 2 600 С.  [14]

Так кактемпература плавления алюминия равна 660, то получаемый алюминий также находится в расплавленном состоянии. При пропускании электрического тока алюминий выделяется на графитовой обкладке электролизера, а кислород – на угольных электродах.

Образующийся расплавленный алюминий время от времени выпускают в формы через специальный канал А. Выделяющийся на анодах кислород окисляет угольные электроды до окиси углерода, поэтому эти электроды по мере сгорания их нижней части опускают вниз.

 [15]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: http://www.ngpedia.ru/id504003p1.html

Плавление алюминия

Алюминий и его сплавы используются почти во всех сферах промышленности, а также в процессе изготовления предметов домашнего обихода.

В условиях комнатной температуры на алюминии образуется тонкая пленка окиси (А12O3), прочно защищающая его от последующего окисления. Время окисления алюминия с ростом температуры резко увеличивается.

Именно по этой причине в процессе плавки алюминия и его сплавов в плавильных печах поверхность расплавляемого материала и зеркало ванны очень быстро покрывается пленкой окиси.

Печи для плавки алюминия

Зачастую в производстве вторичного алюминия используют отражательные (подовые) печи. Такой тип печей для плавки алюминия отличается большим количеством модификаций. Однако все они приспособлены под стандартную отражательную печь, под специальные условия работы и особую шихту.

Не меньшей популярность пользуются и тигельные печи, в особенностях, на малых производствах.

Производства вторичного алюминия часто используют в качестве плавильных печей роторные печи, в особенности для того, чтобы переплавить лом с высокой удельной поверхностью, к примеру, алюминиевую стружку, а также очень грязный алюминиевый лом.

Всех производителей вторичного алюминия делят на две категории:

  • компании, создающие литейные сплавы для изготовителей алюминиевых отливок
  • компании, создающие алюминий для раскисления стали. 

Обе категории компаний используют в качестве сырья «старый» лом и производственные отходы литейных заводов. На таких заводах помимо введения легирующих составляющих для доводки определенного сплава используют оснащение для очистки алюминиевого расплава и ликвидации нежелательных химических элементов и прочих примесей.

Роторными плавильными печами пользуются именно эти переработчики алюминиевого лома.

Плавление алюминия на литейных предприятиях, которые занимаются производством алюминиевых отливок из вторичного литейного алюминия, осуществляется главным образом в тигельных печах – газовых и электрических, индукционных и сопротивления, и для плавки, и для выдержки алюминия, а также для разливки алюминиевого расплава в подготовленные формы.

Температура плавления окиси алюминия составляет примерно 2050° С, что почти в три раза выше, чем градус плавления алюминия металлического. На сегодняшний день наиболее популярной является плавка алюминия в пламенных отражательных печах, которые работают на углеродистом топливе, и в электрических печах.

В ходе плавки алюминия в отражательных пламенных печах и в камерных электропечах сопротивления прогрев обособленных кусков садки стартует в области самых высоких температур, т. е. в верхней части. В тоже время поверхность садки с большой скоростью окисляется и поглощает много газов.

Внутри канальной индукционной электропечи расплавление кусков алюминия осуществляется в области наивысших температур под слоем жидкого металла, поверхность которого накрыта пленкой окиси алюминия. Области наивысших температур в канальных электропечах расположена в узком канале и в прилегающих к нему частях шихты.

Металл на поверхности шахты имеет самую низкую температуру, вследствие чего получившиеся отливки из канальных электропечей, имеют в своем составе более низкое количество окислов, чем отливки из печей других видов. Таким же преимуществом отличаются тигельные индукционные электропечи, в которых по технологическим требованиям в тигле по окончанию каждой плавки остается некоторое количество жидкого металла, примерно 20—35% от емкости тигля печи.Важное свойство жидкого алюминия и его сплавов заключается в его способности поглощать газы, в особенности водород. В пламенных печах много водорода собирается в топочных газах. Помимо этого, в плавильные печи всех видов его можно внести сырой шихтой.

Жидкий алюминий является хорошим растворителем для многих металлов, к примеру, железа. При этом образуются хрупкие соединения FeAl2 и Fe2Al7, которые снижают качество отливок.

Плавление алюминия в домашних условиях

Очень печально, если в доме выходят из строя маленькие, но важные функциональные составляющие, к примеру, направляющие рольставен или раздвижных дверей (могут лопнуть), фурнитура и прочее. Чаще всего такие элементы создают из алюминия.

Искать им замену проблематично, а иногда ликвидировать поломку в функционале двери или окна нужно немедленно, хотя бы временно. Если вы имеете опыт паяния, но большую часть поломок алюминиевой фурнитуры или профиля можно устранить самостоятельно.

Основная проблема – это получение рабочего материала, то есть расплавленного алюминия, при помощи которого будет осуществляться пайка сломанных деталей.Многие не знают, какая температура плавления алюминия. Она составляет около 660 градусов. Стандартная газовая плита не способна разогреть металл до такой температуры.

Что же делать?Для начала необходимо приобрести алюминиевую чушку, но можно и использовать обрезки старого профиля. Чтобы расплавить алюминий понадобится портативная газовая горелка или паяльная лампа. Разные модели этих устройств способны дать температуру в пределах 1000 – 1300 градусов.

Подготовленный материал нужно положить в тугоплавкую емкость, к примеру, из нержавеющей стали. Кроме этого, нужна прокаленная стальная пластина или еще одна емкость, в которую мы будем выливать расплавленный металл.

Последовательность работы:

  • создание небольшого «колодца». Сверху нужно будет поставить емкость для плавки
  • розжиг костра в «колодце». Это необходимо для поддержания тары в нагретом состоянии, после использования горелки. Также костер поможет прогреть алюминий снизу
  • после образования жарких углей можно установить емкость с алюминием. Время плавления алюминия таким образом составляет примерно 15 – 20 минут. Тут же вы можете оставить прогреваться и вторую емкость или пластину
  • далее нужно включить газовую горелку на максимум и греть алюминий сверху
  • плавка металла начинается почти мгновенно, но цель еще не получена. Главная задача – получение однородного прогрева. Чтобы этого добиться нужно периодически встряхивать емкость
  • в процессе плавки образуется оксид алюминия, формирующий окалину
  • после этого расплавленный металл нужно вылить на прокаленную стальную поверхность, аккуратно, чтобы не высыпалась окалина. Теперь расплавленный алюминий готов к дальнейшей работе.
Плотность алюминия при 20°С
Степень чистоты, %  99,2599,4099,7599.9799,99699.9998
Плотность при 20°С, г/см3 2,7272,7062,7032,69962,69892,69808
Плотность расплавленного алюминия при 1000°С
Степень чистоты, %99,2599.4099.75
Плотность, г/см32,3112,2912,289
Зависимисть температуры плавления алюминия от чистоты
Степень чистоты, %99,299,599,699,9799,996
Температура плавления, °С657658659,7659,8660,24

Источник: http://mining-prom.ru/cvetmet/alyuminiy/plavlenie-alyuminiya/

Медь: химический элемент, температура плавления и кипения, пошаговая инструкция

Медь входит в семёрку самых древних металлов, с которыми люди познакомились на самом начальном этапе своего существования. Период с 4 по 3 тысячелетие до нашей эры так и называется медный век в истории развития человечества. Древние люди изготавливали из неё предметы быта, орудия труда и боевое оружие. Это стало возможным благодаря относительно невысокой температуре плавления меди.

Купрум: характеристика элемента

Научное наименование меди Cuprum (Купрум) происходит от названия греческого острова Кипр, где медь начали добывать ещё в середине третьего тысячелетия до нашей эры.

В периодической таблице Менделеева химический элемент медь имеет 29 атомный (порядковый) номер, находится в 11 группе четвёртого периода. Принадлежит к пластичным переходным металлам. В чистом виде имеет характерный золотисто-розовый цвет.

Чистую медь легко окислить, поэтому в естественных условиях она всегда образует на своей поверхности тонкую оксидную плёнку, которая придаёт ей красноватый оттенок.

Физические свойства

Это второй металл после серебра по уровню электропроводности, что делает её крайне востребованной в современной электронике. Второе ценное качество — высокая теплопроводность, это позволяет её широко применять во всевозможных теплообменниках и в холодильной аппаратуре.

  • Температура плавления 1083 градуса.
  • Температура кипения 2567 градусов.
  • Удельное сопротивление при 20 градусах составляет 1,68·10 -3 Ом·м.
  • Плотность 8,92 г/см.

Нахождение в природе

В природе встречается в самородном виде и в виде соединений.

Самые крупные месторождения самородной меди находятся в США в районе озера Верхнего. Именно в этом районе был найден самый крупный медный самородок весом 3560 килограмм. А также много самородной меди встречается в рудных горах Германии.

В России и на постсоветском пространстве добыча меди происходит путём извлечения из сульфидной руды. Её можно добыть, извлекая из медного колчедана или халькопирита CuFeS2. Наиболее известны такие месторождения, как Удокан в Забайкалье и Джезказган в Казахстане.

Сульфиты меди чаще всего образуются в так называемых среднетемпературных гидротермальных жилах. Могут образовываться и в осадочных породах в виде медистых песчаников и сланцев.

Как правило, медная руда всегда добывается открытым способом. Процентное содержание чистой меди в руде составляет от 0,2 до 1,0 процента в зависимости от месторождения.

Медные сплавы

Являются самыми первыми металлическими сплавами, получение которых человечество освоило ещё на самой заре своего развития. При какой температуре плавится медь, зависит от того, в каком сплаве она находится. В настоящее время наиболее известны и востребованы такие сплавы, как:

  • Латунь. Сплав с добавление цинка, содержание которого может доходить до 40%. Цинк повышает пластичность и прочность металла. Температура, при которой латунь плавится, составляет 880 — 950 градусов.
  • Бронза. Сплав с оловом, с добавлением некоторых других компонентов, таких как кремний, бериллий, свинец. Получать бронзу из меди человек научился ещё в самом начале бронзового века. Бронза не утратила своей актуальности даже с наступлением века железа, например, ещё в начале 20 века стволы пушек изготавливали из так называемой орудийной бронзы. Температура, при которой бронза начинает плавиться, составляет 930 — 1140 градусов.
  • Мельхиор. Кроме меди, содержит в своём составе 5−30% никеля. Никель увеличивает прочность медного сплава и повышает его электрическое сопротивление. Кроме того, сильно повышается коррозионная стойкость. Температура плавления — 1170 градусов. По своим внешним характеристикам мельхиор очень похож на серебро, раньше его называли белой медью. Но он обладает более высокой механической прочностью, чем обычное серебро.
  • Дюраль, или дюралюминий. Основную массу сплава составляет алюминий 93%, на медь приходится 5%, оставшиеся 2% занимают марганец, железо и магний. Название происходит от названия немецкого города Дюрен, где в 1906 году был впервые получен этот высокопрочный сплав алюминия. Одной из его особенностей является тот факт, что его прочностные характеристики с течением времени имеют тенденцию к увеличению. Поэтому он не теряет своей прочности после нескольких лет эксплуатации, как другие металлы. В настоящее время этот сплав является основой самолётостроения.
  • Ювелирные сплавы. Сплавы меди с золотом. Тем самым увеличивается устойчивость драгметалла к механическим воздействиям и истиранию.

Переплавка меди дома

Этот металл обладает целым набором полезных свойств, которые делают её весьма желанным металлом в домашнем хозяйстве.

А относительно невысокая температура при плавлении и изрядное количество медного лома, которое можно обнаружить на ближайшей свалке, позволяют задавать вопрос о том, как расплавить медь в домашних условиях, не как риторический, а вполне реальный и практический.

График плавления меди

Расплавление любого металла заключается в том, что под воздействием высоких температур разрушается кристаллическая решётка и металл переходит из твёрдого состояния в жидкое. Можно выделить некоторые закономерности, свойственные любому металлу в процессе расплавления:

  • Во время нагревания температура внутри металла повышается, но кристаллическая решётка не подвергается разрушению. Металл сохраняет своё твёрдое состояние.
  • При достижении температуры плавления, для меди это 1083 градуса, температура внутри металла перестаёт повышаться, несмотря на то что общий нагрев и передача тепла продолжаются.
  • После того как вся масса метала переходит в расплавленное состояние, температура внутри металла снова начинает резко повышаться.

В случае процесса охлаждения расплавленного металла происходит всё то же самое, но в обратной последовательности.

Сначала происходит резкое снижение температуры внутри металла, затем на значении 1080 градусов падение температуры прекращается до тех пор, пока вся масса метала не перейдёт в твёрдое состояние.

После этого температура снова начинает резко падать, пока не сравняется с температурой окружающего воздуха и кристаллизация не завершится окончательно.

Температура кипения

Медь начинает активно выделять углерод в виде пузырьков газа при температуре 2560 градусов. Внешне это очень напоминает кипение воды. На самом деле это процесс активного окисления меди, в результате которого металл теряет практически все свои уникальные свойства.

Детали, отлитые из кипящей меди, имеют в своей структуре большое количество пор, которые будут уменьшать механическую прочность материала и ухудшать его декоративные свойства.

Потому в процессе плавки необходимо внимательно следить за температурой и не допускать закипания меди.

Способы плавки

Медный лом можно переплавить в домашних условиях разными способами в зависимости от технического оснащения домашней мастерской. При этом нужно иметь в виду, что придётся нагревать медь не до её температуры плавления, а чуть выше — примерно до 1100−1200 градусов.

Для этих целей годятся следующие приспособления:

  • Муфельная печь. Наиболее рациональное решение проблемы расплавления меди, так как такая печь позволяет регулировать температуру во время процесса плавки, что очень удобно. Подобные лабораторные печи оснащены специальным окном из жаропрочного стекла, что позволяет постоянно осуществлять визуальный контроль всего процесса.
  • Газовая горелка. Ручная газовая горелка размещается под дном ёмкости из тугоплавкого материала, в которой непосредственно будет размещаться медный лом. Этот способ предполагает наличие тесного контакта расплавляемой массы металла с воздухом, что будет способствовать усилению процесса окисления расплавляемого металла. Чтобы этому как-то противостоять, на расплавляемую массу сверху насыпают слой древесного угля.
  • Паяльная лампа. Способ практически ничем не отличается от плавки с помощью газовой горелки. Но в этом случае невозможно достигнуть относительно высоких температур, поэтому он годится для переплавки сплавов меди, которые обладают меньшей температурой плавления, чем чистая медь.
  • Кузнечный горн. На раскалённые древесные угли специального костра помещается тугоплавкий тигель с измельчённым металлом. Для ускорения процесса расплавления задействуют обычный бытовой пылесос, включённый в режиме выдувания. Труба пылесоса должна быть небольшого диаметра и иметь металлический наконечник, в противном случае она расплавится. Данный способ подходит для тех, кто занимается плавкой меди дома регулярно и имеет дело с большими объёмами исходного материала, который необходимо отжечь.
  • Микроволновая печь. Бытовая мощная микроволновка с небольшими изменениями конструкции может легко плавить довольно большие объёмы медного лома. Для этого необходимо убрать из микроволновки вращающуюся тарелку, а вместо неё поместить соответствующих размеров тигель, который необходимо сделать из тугоплавкого материала, например, из шамотного кирпича.

Пошаговая инструкция

Процесс плавления любого металла происходит поэтапно и подчиняется определённому алгоритму, который одинаков как для промышленного производства, так и для кустарного. Для тех, кто озадачен вопросом плавки меди в домашних условиях, пошаговая инструкция будет выглядеть следующим образом:

  • Необходимо взять тугоплавкий тигель. Металл в измельчённом состоянии насыпается в тигель. После этого тигель помещается в предварительно прогретую муфельную печь. С помощью специального окошка наблюдают за процессом расплавления.
  • После полного расплавления всего объёма медного лома тигель с помощью специальных длинных щипцов извлекается из печи.
  • На поверхности расплавленного металла образуется плёнка его оксида. Эту плёнку необходимо аккуратно сдвинуть в сторону к одной из стенок тигля. Для этих целей используют специальный крючок, изготовленный из тугоплавкого металла.
  • После того как металл освобождён от оксидной плёнки, необходимо его очень быстро разлить в предварительно подготовленные формы.

Практические рекомендации

Температура плавления меди в домашних условиях зависит от того, в каком сплаве она содержится.

Техническая чистая медь содержится в проводах и кабелях, а также в обмотках трансформаторов, электродвигателей и генераторов. При этом нужно иметь в виду, что химически чистая медь содержится только в столовых приборах и в прочей кухонной утвари. Во всех остальных случаях в ней присутствуют те или иные вредные компоненты.

В чистом виде обладает повышенной вязкостью в расплавленном состоянии, поэтому отливать из неё изделия сложной конфигурации и небольших размеров очень сложно. Гораздо легче для этих целей использовать латунь.

В сплавах бронзы, изготовленных вначале и середине прошлого века, использовали в качестве компонентов мышьяк и сурьму. Поэтому следует избегать расплавления так называемой старинной бронзы, так как пары мышьяка могут привести к отравлению организма.

Источник: https://remoskop.ru/temperatura-plavleniya-medi-v-domashnih-usloviyah.html

Температура плавления металлов. Самый тугоплавкий и легкоплавкий металл :

Почти все металлы при нормальных условиях представляют собой твердые вещества. Но при определенных температурах они могут изменять свое агрегатное состояние и становиться жидкими. Давайте узнаем, какая температура плавления металла самая высокая? Какая самая низкая?

Температура плавления металлов

Большая часть элементов периодической таблицы относится к металлам. В настоящее время их насчитывается примерно 96. Всем им необходимы разные условия, чтобы превратиться в жидкость.

Порог нагревания твердых кристаллических веществ, превысив который они становятся жидкими, называется температурой плавления. У металлов она колеблется в пределах нескольких тысяч градусов. Многие из них переходят в жидкость при относительно большом нагревании. Благодаря этому они являются распространенным материалом для производства кастрюль, сковородок и других кухонных приборов.

Средние температуры плавления имеют серебро (962 °С), алюминий (660,32 °С), золото (1064,18 °С), никель (1455 °С), платина (1772 °С) и т.д. Выделяют также группу тугоплавких и легкоплавких металлов. Первым, чтобы превратиться в жидкость, нужно больше 2000 градусов Цельсия, вторым – меньше 500 градусов.

К легкоплавким металлам обычно относят олово (232 °C), цинк (419 °C), свинец (327 °C). Однако у некоторых из них температуры могут быть еще ниже. Например, франций и галлий плавятся уже в руке, а цезий можно греть только в ампуле, ведь от кислорода он воспламеняется.

Самые низкие и высокие температуры плавления металлов представлены в таблице:

ТугоплавкиеЛегкоплавкие
Вольфрам3422 °CРтуть-38,87 °C
Рений3186 °CГаллий26,79 °C
Тантал3017 °CФранций27 °C
Осмий3033 °CЦезий28,5 °C
Молибден2623 °CРубидий39,31 °C
Ниобий2477 ​​°CКалий63,5 °C
Иридий2466 °CНатрий97,8 °C

Вольфрам

Самая высокая температура плавления – у металла вольфрама. Выше него по этому показателю стоит только неметалл углерод. Вольфрам представляет собой светло-серое блестящее вещество, очень плотное и тяжелое. Он кипит при 5555 °C, что почти приравнивается к температуре фотосферы Солнца.

При комнатных условиях он слабо реагирует с кислородом и не подвергается коррозии. Несмотря на свою тугоплавкость, он довольно пластичен и поддается ковке уже при нагревании до 1600 °C. Эти свойства вольфрама используют для нитей накаливания в лампах и кинескопах электродов для сварки. Большую часть добытого металла сплавляют со сталью, чтобы повысить ее прочность и твердость.

Широкое применение вольфрам имеет в военной сфере и технике. Он незаменим для изготовления боеприпасов, брони, двигателей и наиболее важных частей военного транспорта и самолетов. Из него также делают хирургические инструменты, ящики для хранения радиоактивных веществ.

Ртуть

Ртуть – единственный металл, температура плавления которого имеет минусовое значение. К тому же это один из двух химических элементов, простые вещества которых при нормальных условиях, существуют в виде жидкостей. Интересно, что кипит металл при нагревании до 356,73 °C, а это намного выше температуры его плавления.

Имеет серебристо-белый цвет и ярко выраженный блеск. Она испаряется уже при комнатных условиях, конденсируясь в небольшие шарики. Металл очень токсичен. Он способен накапливается во внутренних органах человека, вызывая болезни головного мозга, селезенки, почек и печени.

Ртуть – один из семи первых металлов, о которых узнал человек. В Средние века она считалась главным алхимическим элементом.

Несмотря на ядовитость, когда-то ее применяли в медицине в составе зубных пломб, а также как лекарство от сифилиса.

Сейчас ртуть почти полностью исключили из медицинских препаратов, но широко используют ее в измерительных приборах (барометрах, манометрах), для изготовления ламп, переключателей, дверных звонков.

Сплавы

Чтобы изменить свойства того или иного металла, его сплавляют с другими веществами. Так, он может не только приобрести большую плотность, прочность, но и снизить или повысить температуру плавления.

Сплав может состоять из двух или больше химических элементов, но хотя бы один из них должен быть металлом. Такие «смеси» очень часто используют в промышленности, ведь они позволяют получить именно те качества материалов, которые необходимы.

Температура плавления металлов и сплавов зависит от чистоты первых, а также от пропорций и состава вторых. Для получения легкоплавких сплавов чаще всего используют свинец, ртуть, таллий, олово, кадмий, индий.

Те, в составе которых находится ртуть, называются амальгамами. Соединение натрия, калия и цезия в соотношении 12%/47%/41% становится жидкостью уже при минус 78 °C , амальгама ртути и таллия – при минус 61°C.

Самым тугоплавким материалом является сплав тантала и карбидов гафния в пропорциях 1:1 с температурой плавления 4115 °C.

Источник: https://www.syl.ru/article/374078/temperatura-plavleniya-metallov-samyiy-tugoplavkiy-i-legkoplavkiy-metall

Температура плавления алюминия и его преобразование

Температура плавления алюминия и его преобразование. Алюминий- легкий и пластичный металл серебристого цвета. Удельный вес которого 2,7*103 кг/м3, плотность 2,7 г/см3, температура плавления алюминия составляет 660,3 °C .

Алюминий обладает высокой электропроводностью, коэффициент теплопроводности составляет 180 ккал/м*час*град, поэтому этот металл считается хорошим проводником электроэнергии.

Теплопроводность алюминия больше в пять раз показателей чугуна и в раза три превышает показатель железа.

За счет своего состава этот металл легко раскатать в тонкий лист или же вытянуть в проволоку. На поверхности металла при воздействии с воздухом появляется оксидная пленка, которая создает препятствия окислению и обеспечивает его высокие антикоррозийные свойства. Если нагреть до высоких температур тонкий алюминий, тогда он моментально сгорит и перейдет в состояние оксид алюминия.

Припой для пайки алюминия — основа легкоплавкие материалы

Припои для пайки в основном имеют в своем составе различные химические элементы, они при взаимодействии с алюминием в основном не растворяются. Подходящими припоями для соединения алюминиевых деталей являются тугоплавкие материалы, основу их составляет алюминий и легкоплавкие материалы такие, как кадмий, олово и цинк.

Лучший припой для пайки алюминия, хорошо зарекомендовавший себя на практике, это легкоплавкий материал. При использовании таких компонентов, пайку можно делать при довольно низких температурных показателях и при этом несильно нарушается структура и свойства алюминия. Они являются лучшими припоями для алюминия. При их использовании получается неплохой результат.

Олово и кадмий имеют свои недостатки, они очень подвержены и нестойки к коррозиям и быстрому разрушению материала.

Холодная сварка для алюминия

Если вам нужно произвести мелкие ремонтные работы, то обычную сварку можно заменить, холодной сваркой для алюминия. Специальные устройства деформируют поверхность и скрепляют детали между собой, этот процесс выполняется на обезжиренных, очищенных поверхностях, в результате чего определенные связи атомом расщепляются, и происходит процесс сваривания одно заготовки с другой.

Благодаря холодной сварке соединение можно произвести несколькими способами. Стыковым, шовным, а так же точечным либо при помощи клея.

При всех этих методах происходит монолитное соединение, которое является очень качественным и прочным.

Работать с этим материалом можно и в помещениях, так же он не требует определенной температуры и его не нужно подвергать каким-либо термически обработкам в отличие от обычной дуговой сварки.

Источник: http://DekorMyHome.ru/rukodelie/temperatyra-plavleniia-aluminiia-i-ego-preobrazovanie.html

Що таке точка плавлення алюмінію?

Алюміній – це метал, який міститься у другому ряду, а група 13 – у періодичній таблиці. Це третій найпоширеніший елемент після кисню і кремнію, який можна знайти в земній корі. Алюміній зустрічається природним чином у сполуках, але ніколи в чистому металі. Процес вилучення алюмінію з його сполук є складним і досить складним. Алюміній є корисним і звичайним металом, який відомий тим, що він легкий, його пластичність і стійкість до корозії. Алюміній, як правило, легше переробляти, ніж очищати від руд. Він також є достатньо безпечним, коли він контактує з шкірою і використовується навколо їжі.

Що таке точка плавлення алюмінію?

Температура плавлення речовини визначається як температура, при якій речовина змінюється від твердого до рідкого стану, але при конкретному атмосферному тиску. Саме в точці плавлення рідкі і тверді речовини речовини існують в рівновазі. Однак точка плавлення речовини в основному залежить від тиску; він часто є специфічним при стандартному тиску в еталонних матеріалах. Точка плавлення речовини також називається ліквідус, точка зрідження або солідус. Температура плавлення алюмінію становить 659 градусів Цельсія або 1218 градусів за Фаренгейтом.

Яка мета визначення точок плавлення речовини?

Температура плавлення речовини є необхідною фізичною властивістю. Основною метою визначення точок кипіння і точок плавлення речовин під час лабораторного експерименту є використання результатів, що дозволяють ідентифікувати домішки в цих речовинах або невідомих речовинах. Точку плавлення невідомого твердого речовини можна використовувати для ідентифікації її шляхом порівняння з різними іншими потенційними твердими речовинами та їх точками плавлення, таким чином, збігаючись з ідентифікацією твердого речовини. Крім того, метою знання точки плавлення речовини є використання діапазону температури плавлення, щоб визначити його загальну чистоту. У зв’язку з цим, чим більший діапазон плавлення речовини, тим менш чиста речовина є в той час, коли більше діапазон температури плавлення зменшується, тим чистіше речовина.

Фактори, що впливають на точку плавлення речовин

Точка плавлення речовини змінюється від однієї речовини до іншої. Наприклад, поки кисень плавиться при 218 градусах Цельсія, лід тане при 0 градусах Цельсія, а алюміній – на 219 градусів Цельсія. Тому певні речі впливають на точки плавлення різних речовин. До факторів, що впливають на температуру плавлення речовин, належать міжмолекулярні сили, варіації точки плавлення іонних зв’язків, форма молекул і розмір молекул. Чиста сполука, яка є кристалічною, зазвичай має більш точну температуру плавлення, при цьому повністю розплавляється в малому діапазоні температур, що не перевищують 0, 5-1 градуси Цельсія. Якщо така речовина містить навіть найменшу кількість домішок, депресія зазвичай виробляється в точках замерзання, що показує збільшення ширини діапазону температури плавлення. .

Використання алюмінію

Алюміній – один з найкорисніших у світі металів. У чистому вигляді алюміній в основному використовує електронна промисловість для виготовлення жорстких дисків, провідних шляхів на кремнієвих мікросхемах і конденсаторної фольги. Коли метал легується з іншими металами, такими як кремній, цинк, мідь і магній, він стає ще сильнішим. Інше значне використання алюмінію полягає у виробництві банок для напоїв та фольги, що використовуються для захисту продуктів харчування та різноманітних кухонних наборів.

График плавления и кристаллизации алюминия — Мастер Фломастер

Переход вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое называется плавлением. Чтобы расплавить твердое кристаллическое тело, его нужно нагреть до определенной температуры, т. е. подвести тепло. Температура, при которой вещество плавится, называется температурой плавления вещества.

Обратный процесс — переход из жидкого состояния в твердое — происходит при понижении температуры, т. е. тепло отводится. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется отвердеванием, или кристал лизацией. Температура, при которой вещество кристаллизуется, называется температурой кристалли зации.

Опыт показывает, что любое вещество кристаллизуется и плавится при одной и той же температуре.

На рисунке представлен график зависимости температуры кристаллического тела (льда) от времени нагревания (от точки А до точки D) и времени охлаждения (от точки D до точки K). На нем по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной — температура.

Из графика видно, что наблюдение за процессом началось с момента, когда температура льда была -40 °С, или, как принято говорить, температура в начальный момент времени tнач = -40 °С (точка А на графике). При дальнейшем нагревании температура льда растет (на графике это участок АВ). Увеличение температуры происходит до 0 °С — температуры плавления льда. При 0°С лед начинает плавиться, а его температура перестает расти. В течение всего времени плавления (т.е. пока весь лед не расплавится) температура льда не меняется, хотя горелка продолжает го­реть и тепло, следовательно, подводится. Процессу плавления соответствует горизонтальный учас­ток графика ВС. Только после того как весь лед расплавится и превратится в воду, температура снова начинает подниматься (участок CD). После того, как температура воды достигнет +40 °С, горелку гасят и воду начинают охлаждать, т. е. тепло отводят (для этого можно сосуд с водой по­местить в другой, больший сосуд со льдом). Температура воды начинает снижаться (участок DE). При достижении температуры 0 °С температура воды перестает снижаться, несмотря на то, что тепло по-прежнему отводится. Это идет процесс кристаллизации воды — образования льда (гори­зонтальный участок EF). Пока вся вода не превратится в лед, температура не изменится. Лишь после этого начинает уменьшаться температура льда (участок FK).

Вид рассмотренного графика объясняется следующим образом. На участке АВ благодаря подводимому теплу средняя кинетическая энергия молекул льда увеличивается, и температура его повышается. На участке ВС вся энергия, получаемая содержимым колбы, тратится на разрушение кристаллической решетки льда: упорядоченное пространственное расположение его молекул сменяется неупорядоченным, меняется расстояние между молекулами, т.е. происходит перестройка молекул таким образом, что вещество становится жидким. Средняя кинетическая энергия моле­кул при этом не меняется, поэтому неизменной остается и температура. Дальнейшее увеличение температуры расплавленного льда-воды (на участке CD) означает увеличение кинетической энер­гии молекул воды вследствие подводимого горелкой тепла.

При охлаждении воды (участок DE) часть энергии у нее отбирается, молекулы воды движутся с меньшими скоростями, их средняя кинетическая энергия падает — температура уменьшается, вода охлаждается. При 0°С (горизонтальный участок EF) молекулы начинают выстраиваться в определенном порядке, образуя кристаллическую решетку. Пока этот процесс не завершится, температура вещества не изменится, несмотря на отводимое тепло, а это означает, что при отвер­девании жидкость (вода) выделяет энергию. Это как раз та энергия, которую поглотил лед, пре­вращаясь в жидкость (участок ВС). Внутренняя энергия у жидкости больше, чем у твердого тела. При плавлении (и кристаллизации) внутренняя энергия тела меняется скачком.

Металлы, плавящиеся при температуре выше 1650 ºС, называют тугоплавкими (титан, хром, молибден и др.). Самая высокая температура плавления среди них у вольфрама — около 3400 °С. Тугоплавкие металлы и их соединения используют в качестве жаропрочных материалов в самолетостроении, ракетостроении и космической технике, атомной энергетике.

Подчеркнем еще раз, что при плавлении вещество поглощает энергию. При кристаллизации оно, наоборот, отдает ее в окружающую среду. Получая определенное количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, среда нагревается. Это хорошо известно многим птицам. Неда­ром их можно заметить зимой в морозную погоду сидящими на льду, который покрывает реки и озера. Из-за выделения энергии при образовании льда воздух над ним оказывается на несколько градусов теплее, чем в лесу на деревьях, и птицы этим пользуются.

Плавление аморфных веществ .

Наличие определенной точки плавления — это важный признак кристаллических веществ. Именно по этому признаку их можно легко отличить от аморфных тел, которые также относят к твердым телам. К ним, в частности, относятся стекла, очень вязкие смолы, пластмассы.

Аморфные вещества (в отличие от кристаллических) не имеют определенной температуры плавления — они не плавятся, а размягчаются. При нагревании кусок стекла, например, снача­ла становится из твердого мягким, его легко можно гнуть или растягивать; при более высокой температуре кусок начинает менять свою форму под действием собственной тяжести. По мере нагревания густая вязкая масса принимает форму того сосуда, в котором лежит. Эта масса сначала густая, как мед, затем — как сметана и, наконец, становится почти такой же маловязкой жидкостью, как вода. Однако указать определенную температуру перехода твердого тела в жидкое здесь невозможно, поскольку ее нет.

Причины этого лежат в коренном отличии строения аморфных тел от строения кристаллических. Атомы в аморфных телах расположены беспорядочно. Аморфные тела по своему строению напоминают жидкости. Уже в твердом стекле атомы расположены беспорядочно. Значит, повы­шение температуры стекла лишь увеличивает размах колебаний его молекул, дает им постепенно все большую и большую свободу перемещения. Поэтому стекло размягчается постепенно и не обнаруживает резкого перехода «твердое—жидкое», характерного для перехода от расположения молекул в строгом порядке к беспорядочному.

Теплота плавления .

Теплота плавления — это количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу при постоянном давлении и постоянной температуре, равной температуре плавления, чтобы полностью перевести его из твердого кристаллического состояния в жидкое. Теплота плавления равна тому количеству теплоты, которое выделяется при кристалли­зации вещества из жидкого состояния. При плавлении вся подводимая к веществу теплота идет на увеличение потенциальной энер­гии его молекул. Кинетическая энергия не меняется, поскольку плавление идет при постоянной температуре.

Изучая на опыте плавление различных веществ одной и той же массы, можно заметить, что для превращения их в жидкость требуется разное количество теплоты. Например, для того чтобы расплавить один килограмм льда, нужно затратить 332 Дж энергии, а для того чтобы расплавить 1 кг свинца — 25 кДж.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо сообщить кристаллическому телу массой 1 кг, чтобы при температуре плавления полностью перевести его в жидкое состояние, называется удельной теплотой плавления.

Удельную теплоту плавления измеряют в джоулях на килограмм (Дж/кг) и обозначают греческой буквой λ (лямбда).

Удельная теплота кристаллизации равна удельной теплоте плавления, поскольку при кристаллизации выделяется такое же количество теплоты, какое поглощается при плавлении. Так, например, при замерзании воды массой 1 кг выделяются те же 332 Дж энергии, которые нужны для превращения такой же массы льда в воду.

Чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела произвольной массы, или теплоту плавления, надо удельную теплоту плавления этого тела умножить на его массу:

Количество теплоты, выделяемое телом, считается отрицательным. Поэтому при расчете количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации вещества массой m, следует пользоваться той же формулой, но со знаком «минус»:

Теплота сгорания .

Теплота сгорания (или теплотворная способность, калорийность) — это количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива.

Для нагревания тел часто используют энергию, выделяющуюся при сгорании топлива. Обыч­ное топливо (уголь, нефть, бензин) содержит углерод. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, содержащегося в воздухе, в результате чего образуются молекулы углекислого газа. Кинетическая энергия этих молекул оказывается большей, чем у исходных частиц. Увеличение кинетической энергии молекул в процессе горения называют выделением энергии. Энергия, выделяющаяся при полном сгорании топлива, и есть теплота сгорания этого топлива.

Теплота сгорания топлива зависит от вида топлива и его массы. Чем больше масса топлива, тем больше количество теплоты, выделяющейся при его полном сгорании.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. Удельную теплоту сгорания обозначают буквой q и измеряют в джоулях на килограмм (Дж/кг).

Количество теплоты Q, выделяющееся при сгорании m кг топлива, определяют по формуле:

Чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива произвольной массы, нужно удельную теплоту сгорания этого топлива умножить на его массу.

8 класс «Тепловые явления»
Тема урока: «Удельная теплота плавления. Графики плавления и
отвердевания кристаллических тел.»
Цели урока:

· Формировать умение стоить график зависимости температуры кристаллического тела от времени нагревания;
· Ввести понятие удельной теплоты плавления;
· Ввести формулу для расчета количества теплоты, необходимого для плавления кристаллического тела массой т, взятой при температуре плавления.
· Формировать умение сравнивать, сопоставлять, обобщать материал.
· Аккуратность в составлении графиков, трудолюбие, умение доводить начатое дело до конца.
Эпиграф к уроку:

«Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта»
Кант (Немецкий философ 1724 –1804 г г.)
«Не стыдно не знать, стыдно не учиться»
(Русская народная пословица)
Ход урока:
І. Организационный момент. Постановка темы и целей урока.
ІІ. Основная часть урока.
1. Актуализация знаний:
У доски 2 человека:

Вставить пропущенные слова в определение.
«Молекулы в кристаллах расположены …, они движутся …., удерживаясь в определенных местах силами молекулярного притяжения. При нагревании тел средняя скорость движения молекул …, а колебания молекул …, силы, их удерживающие, …, вещество переходит из твердого состояния в жидкое, этот процесс называется… ».
«Молекулы в расплавленном веществе расположены …, они движутся … и … удерживаются в определенных местах силами молекулярного притяжения. При охлаждении тела средняя скорость движения молекул …, размах колебаний …, а силы, удерживающие их …, вещество переходит из жидкого состояния в твердое, этот процесс называется …».
Остальной класс работает по карточкам мини — тест (дифференцированно)

Используя табличные значения в сборнике задач Лукашика.
Плавление и отвердевание кристаллических тел.
Вариант №1

  1. Свинец плавится при температуре 327 С. Что можно казать о температуре отвердевания свинца?

А) Она равна 327 С.
Б) Она ниже температуры плавления.
В) Она выше температуры
плавления.

  1. При какой температуре ртуть приобретает кристаллическое строение?

А) 420С; Б) — 39С;
В) 1300 — 1500С; Г) 0С; Д) 327С.

  1. В земле на глубине 100 км температура около 1000С. Какой из металлов: Цинк, олово или железо – находится там в нерасплавленном состоянии .

А) цинк. Б) Олово. В) Железо

  1. Газ выходящий из сопла реактивного самолета, имеет температуру 500 – 700С. Можно ли сопло изготовлять из алюминия?

А) Можно. Б) Нельзя.

Плавление и отвердевание кристаллических тел.
Вариант №2

  1. При плавлении кристаллического вещества его температура …

А) не изменится. Б) увеличивается.
В) уменьшается.

  1. При какой температуре цинк может быть в твердом и жидком состоянии?

А) 420С; Б) — 39С;
В) 1300 — 1500С; Г) 0С; Д) 327С.

  1. Какой из металлов: цинк, олово или железо – расплавится при температуре плавления меди?

А) цинк. Б) Олово. В) Железо

  1. Температура наружной поверхности ракеты во время полета повышается до 1500 — 2000С. Какие металлы пригодны для изготовления наружной обшивки ракет?

А) Сталь. Б). Осмий. В) Вольфрам
Г) Серебро. Д) Медь.
Плавление и отвердевание кристаллических тел.
Вариант №3

  1. Алюминий отвердевает при температуре 660С. Что можно сказать о температуре плавления алюминия?

А) Она равна 660 С.
Б) Она ниже температуры плавления.
В) Она выше температуры
плавления.

  1. При какой температуре разрушается кристаллическое строение стали?

А) 420С; Б) — 39С;
В) 1300 — 1500С; Г) 0С; Д) 327С.

  1. На пове6рхности Луны ночью температура опускается до -170С. Можно ли измерять такую температуру ртутным и спиртовым термометрами?

А) Нельзя.
Б) Можно спиртовым термометром.
В) Можно ртутным термометром.
Г) Можно как ртутным, так и спиртовым термометрами.

  1. Какой металл, находясь в расплавленном состоянии может заморозить воду?

А) Сталь. Б) цинк. В) Вольфрам.
Г) Серебро. Д) Ртуть.
Плавление и отвердевание кристаллических тел.
Вариант №4

  1. При кристаллизации (отвердевании) расплавленного вещества его температура …

А) не изменится. Б) увеличивается.
В) уменьшается.

  1. Наиболее низкая температура воздуха -88,3С была зарегистрирована в 1960 г . В Антарктиде на научной станции «Восток». Каким термометром можно пользоваться в этом месте Земли?

А) Ртутным. Б) Спиртовым
В) Можно как ртутным, так и спиртовым термометрами.
Г) Нельзя пользоваться ни ртутным, ни спиртовым термометрами.

  1. Можно ли в алюминиевой кастрюле расплавлять медь?

А) Можно. Б) Нельзя.

  1. У какого металла кристаллическая решетка разрушается при самой высокой температуре?

А) У стали. Б) У меди. В) У вольфрама.
Г) У платины Д) У осмия.
2.Проверка написанного у доски. Исправление ошибок.
3. Изучение нового материала .
а) Демонстрация фильма. «Плавление и кристаллизация твердого тела»
(1 слайд)
б)Построение графика изменения агрегатного состояния тела. (2 слайд)
в) подробный анализ графика с разбором каждого отрезка графика изучение всех физических процессов происходящих на том или ином промежутке графика. (3 слайд)
4.Формирование понятия «удельная теплота плавления», физический смысл, единицы измерения, обозначение. (4 слайд презентации)
5.Работа с учебником:
а) познакомьтесь с таблицей №4 стр. 37, где приведены значения удельной теплоты плавления разных веществ.
б) удельная теплота плавления алюминия равна 3,9 . 10 5 Дж/кг. Что это значит?
в) найдите значение удельной теплоты плавления льда, оцените её значение по сравнению с другими веществами. Попытайтесь объяснить, почему весной во время таяния снега температура воздуха поднимается медленно.
г) сравните удельную теплоту плавления железа и свинца.
д) алюминиевое, медное и оловянное тела нагрели так, что каждое находится при температуре плавления. Какому из них потребуется большее количество теплоты для плавления, если их массы одинаковы?
6.Решение задач (дифференцированно)
Низкий уровень – вместе с учителем у доски;
Какая энергия требуется для плавления олова массой 4 кг , свинца массой10 кг, алюминия массой 2 кг, взятых при температуре плавления?
Средний уровень и достаточный – по карточкам индивидуально.
График плавления и отвердевания кристаллических тел.
Вариант №1 С
1.Какой процесс на графике характеризует 1200 Г
отрезок АБ? Б В
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.

Г) Отвердевание.
2. Какой процесс на графике характеризует
отрезок БВ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 600
Г) Отвердевание.
3. При какой температуре начался процесс
плавления?
А) 50 С Б) 100С В) 600С Г) 1200С
Д) 1000С.
4. Какое время тело плавилось? А
А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин. 0 3 6 9 мин.
Г) 16 мин. Д) 7 мин.
5. Изменялась ли температура во время плавления?
А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.
6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.
График плавления и отвердевания кристаллических тел.
Вариант №2 С
1. Какой процесс на графике характеризуетА
отрезок АБ? 1000

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.
Г) Отвердевание. Б В
2… Какой процесс на графике характеризует
отрезок БВ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 500
Г) Отвердевание Г
3. При какой температуре начался процесс
отвердевания?
А) 80 С. Б) 350 С В) 320С
Г) 450 С Д) 1000 С
4. Какое время отвердевало тело? 0 5 10 мин.
А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.
5. Изменялась ли температура во время отвердевания?
А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.
6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.
График плавления и отвердевания кристаллических тел.
Вариант №3 С
1.Какой процесс на графике характеризует 600 Г
отрезок АБ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.

Г) Отвердевание. Б В
2. Какой процесс на графике характеризует
отрезок БВ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 300
Г) Отвердевание.
3. При какой температуре начался процесс
плавления?
А) 80 С Б) 350С В) 320С Г) 450С
Д) 1000С.
4. Какое время тело плавилось? А
А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин. 0 6 12 18 мин.
Г) 16 мин. Д) 7 мин.
5. Изменялась ли температура во время плавления?
А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.
6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.
График плавления и отвердевания кристаллических тел.
Вариант №4 С
1. Какой процесс на графике характеризуетА
отрезок АБ? 400

А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление.
Г) Отвердевание. Б В
2… Какой процесс на графике характеризует
отрезок БВ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. 200
Г) Отвердевание

3. При какой температуре начался процесс
отвердевания?
А) 80 С. Б) 350 С В) 320С Г
Г) 450 С Д) 1000 С
4. Какое время отвердевало тело? 0 10 20 мин.
А) 8 мин. Б) 4 мин. В) 12 мин.

Г) 16 мин. Д) 7 мин.
5. Изменялась ли температура во время отвердевания?
А) Увеличивалась. Б) Уменьшалась. В) Не изменялась.
6. Какой процесс на графике характеризует отрезок ВГ?
А) Нагревание. Б) Охлаждение. В) Плавление. Г) Отвердевание.
ІІІ. Итог урока.
ІV. Домашнее задание (Дифференцированно) 5 слайд
V. Выставление оценок за урок.

Что нам понадобится знать и помнить для решения задач таких типов? То, что температура плавления и кристаллизации – одинаковы, и температура тела остается постоянной в течение всего процесса плавления (кристаллизации), и точно так же температура парообразования и конденсации равны, и температура жидкости в течение данных процессов постоянна.

1. На рисунке показан график зависимости температуры кристаллического вещества от времени его нагревания. Какова температура плавления вещества?

График сначала показывает рост температуры – значит, идет нагрев вещества. Мы знаем, что плавление происходит при постоянной температуре, так как все подводимое тепло идет на разрушение кристаллической решетки, и пока это разрушение не закончится, температура будет сохраняться на одном и том же уровне. На графике такой уровень, очевидно, .

2. Горячая жидкость медленно охлаждалась в стакане. В таблице приведены результаты измерений ее температуры с течением времени.

Время, мин024681012
Температура, град.96898684848479

Через семь минут в стакане находилось вещество:

1) только в жидком состоянии;

2) только в твердом состоянии;

3) и в жидком, и в твердом состояниях;

4) и в жидком, и в газообразном состояниях.

По таблице видно, что температура сохраняется постоянной некоторое время, очевидно, что в это время продолжается кристаллизация. Тогда, раз она не закончена, значит, отвердело не все вещество, а только его часть, поэтому вещество будет присутствовать как в твердом, так и в жидком состоянии.

3. На рисунке показан график изменения температуры вещества по мере поглощения теплоты. Масса тела 0,15 кг. Первоначально вещество было в твердом состоянии. Какова удельная теплота плавления вещества?

Удельная теплота плавления – это количество тепла, которое необходимо передать телу, чтобы расплавился 1 кг. Наше тело весит меньше, поэтому для его плавления требуется и тепла меньше, а именно, 15% от того количества, которое потребовалось бы для килограмма. По графику видим, что телу было передано количество тепла Дж, значит, килограмму потребуется Дж/K

4. Вещество массой m находится в твердом состоянии. К нему при постоянной температуре подводят количество теплоты Q, и оно переходит в жидкое состояние . Удельную теплоту плавления можно рассчитать по формуле:

1)

2)

3)

4)

Удельная теплота плавления – количество тепла, необходимое, чтобы расплавить 1 кг вещества, поэтому выбираем формулу 3.

5. На графике показана зависимость температуры Т вещества от времени t. В начальный момент времени вещество находилось в кристаллическом состоянии. Окончанию процесса плавления вещества соответствует точка:

Рассмотрим график. На участке 1-2 температура тела изменяется – оно нагревается. Когда тело нагреется до температуры плавления, температура его перестанет меняться, так как теперь тепло идет на разрушение решетки, и так будет, пока тело все не расплавится. После этого температура снова начнет расти, так как будет нагреваться образовавшаяся жидкость. Точка, находящаяся в конце горизонтального участка и в начале наклонного – и есть точка окончания процесса плавления, это точка 3.

6. В печь поместили некоторое количество алюминия. Диаграмма изменения температуры алюминия с течением времени показана на рисунке. Печь при постоянном нагреве передает алюминию 2 кДж энергии в минуту. Какое количество теплоты потребовало плавление алюминия?

Раз в одну минуту передавали 2 кДж тепла, значит, надо определить время, в течение которого происходило плавление – то есть отрезок времени, когда температура не менялась. Это горизонтальный участок, его продолжительность – 20 минут. Тогда количество теплоты будет равно кДж.

7. На графике показаны кривые нагревания двух жидкостей одинаковой массы при постоянной мощности подводимого тепла. Отношение температур кипения первого вещества к температуре кипения второго вещества

Очевидно, что первое вещество (синий график) кипит при . а второе (красный график) при . Тогда отношение будет .

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Вязкая ползучесть алюминия вблизи температуры плавления

https://doi.org/10.1016/0001-6160(57)

-8 Получить права и содержание

Аннотация

Ползучесть чистого поликристаллического алюминия была исследована при низких напряжениях и температурах. около точки плавления. Было обнаружено, что при напряжениях от 3 до 13 фунтов / дюйм 2 скорость вторичной ползучести линейно изменялась с напряжением, тогда как при немного более высоких напряжениях скорость ползучести увеличивалась в четвертой степени напряжения.Энергия активации ползучести составила около 35 500 калорий на моль во всем диапазоне напряжений.

Результаты ползучести при малых напряжениях в диапазоне «вязкой» ползучести были проанализированы с точки зрения модели Набарро-Херринга для самодиффузии вакансий под напряжением, и было обнаружено, что экспериментальные скорости ползучести были примерно в тысячу раз больше, чем те, которые предсказывались теоретически. Этот фактор плюс дополнительные экспериментальные наблюдения за смещением маркеров на границах зерен и восстановлением ползучести после снятия напряжения привели к выводу, что модель Набарро-Херринга не применима к случаю алюминия и что ползучесть происходит за счет дислокации. подъемный механизм при всех учтенных напряжениях.

Résumé

Авторы обучающих материалов заряжают алюминий, очищенный поликристаллическим веществом, для температурных звуков, основанных на синтезе.

Ils Trouvent Que pour Des Tensions включает в себя давление 3 и 13 фунтов на квадратный дюйм, второе давление жидкости, разное линейное давление с учетом напряжения, изменение состояния, обеспечивающее верхнее состояние жизни с изменением давления, а также его способность к напряжению. Энергия активации флюажа рассчитана на 35 500 калорий в расчете на моль для всей области напряженности.

Авторы, анализирующие результаты исследований по обвинению в преступных деяниях, в области создания вязких тканей на основе модели Набарро-Херринга для диффузии свойств лакун в действии напряженности. Ils Trouvent que les vitesses expérimentales du fluage sont environmental mille fois supérieures à celles Suggérées par la théorie. Ce facteur ainsi que des наблюдений за экспериментальными наблюдениями за перемещениями следов следов на стыках зерен и на релаксации для аппликации подавления заряда, проводник по выводу, что модель Набарро-Селедки не применима к «Aluminium et que le fluage a replace par un mécanisme de montée des dislocations pour toutes les considérées».

Zusammenfassung

An reinem, vielkristallinem Aluminium wurde das Kriechen bei kleinen Spannungen und Temperaturen in der Nähe des Schmelzpunktes untersucht. Dabei wurde gefunden, dass die Geschwindigkeit des sekundären Kriechens bei Spannungen zwischen 3 und 13 psi linear von der Spannung abhängt, während bei etwas höheren Spannungen die de Kriechgeschwindigkean Mit der. Die Bestimmung der Aktivierungsenergie des Kriechens ergab für den gesamten Spannungsbereich etwa 35 500 кал / моль.

Die Ergebnisse über das viskose Kriechen bei niedrigen Spannungen wurden vom Standpunkt des Nabarro-Herringschen Modells der durch Mechanische Spannungen ausgerichteten Selbstdiffusion von Leerstellen aus analysiergröschen, который проводится по результатам исследования. Diese Unstimmigkeit sowie zusätz-liche Experimentelle Beobachtungen über die Verschiebung von Markierungen an den Korngrenzen und über Rückkriechen nach Entlastung führten zu dem Schluss, dass für den Fall des Aluminiums-Aluminiums Nabearten Das Aluminiums-Aluminiums Nabearten das Erfolgt.

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Авторские права © 1957 Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

(PDF) Влияние температуры плавления алюминиевого металлического литья с использованием смешанного дегазатора на основе фторида натрия и натрия Нитрат

3.3 Влияние фторида натрия и нитрата натрия

Добавление

2 NaF + h3 => 2 Na + 2 HF (1)

2 NaNO3 + h3 => 2 Na + 2 HNO3 (2)

Эффект добавочного дегазатора NaF и NaNO3 может быть

, полученное из химических реакций в уравнениях (1) и (2).

Соединение, содержащееся в дегазаторе, выполняет функцию

для получения газообразного азота при погружении в расплавленный алюминий

. Присутствие газа N2 и образовавшихся пузырьков будет связывать

газ h3 путем диффузии газа h3 в пузырьки и

переносить газ h3 к поверхности расплавленного алюминия. Из уравнений (1) и (2)

можно сделать вывод, что соединение на

дегазаторе может также связывать примеси в расплавленном алюминии

с оксидом, который поднимется на поверхность расплавленного алюминия

и утилизируется в виде шлака. .Содержание пористости в металле

уменьшается, а механические свойства поверхности алюминия

отливки из алюминия. Из уравнений (1) и (2)

можно сделать вывод, что соединение на

дегазаторе может также связывать примеси в расплавленном алюминии

с оксидом, который поднимется на поверхность расплавленного алюминия

и утилизируется в виде шлака. . Содержание пористости в металле

уменьшилось, а механические свойства металлического изделия из алюминиевого литья

увеличились с добавлением

дегазатора фторида натрия и нитрата натрия.

4. Заключение

Добавление дегазатора NaF и NaNO3 улучшает механические свойства

12% -ного эвтектического сплава Al-Si, такие как прочность на растяжение

, ударная вязкость и твердость. Это связано с ролью дегазатора

в снижении пористости газа на основе наблюдений микроструктуры

. Механизм уменьшения пористости газа

заключается в том, что эти дегазирующие соединения связывают газ h3

из расплавленного алюминия, как показано в уравнениях (1) и (2).

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку, предоставленную

Hibah PITTA с номером контракта:

2421 / UN2.R3.1 / HKP.05.00 / 2018.

Ссылка

1. Цао, Х., Хао, М., Шен, К., и Лян, П. Влияние

разной степени вакуума на пористость и

механических свойств литья алюминия под давлением.

Vacuum, 146, 278–281 (2017)

2. Fan, K. L., He, G. Q., Liu, X.S., Liu, B., She, M.,

Yuan, Y. L.,… Lu, Q. Прочностные и усталостные свойства

алюминиевых сплавов для гравитационного литья для двигателей

ГБЦ. Материаловедение и инженерия A,

586, 78–85 (2013)

3. Сантош, М.В., Суреш, К.Р., и Киран Эйтал, С.

Механические характеристики и микроструктура

Анализ Al C355.0 с помощью песка Литье, литье под давлением

и методы центробежного литья.Материалы

Сегодня: Труды, 4 (10), 10987–10993 (2017)

4. Ли, Р., Лю, Л., Чжан, Л., Сунь, Дж., Ши, Ю., и Ю, B.

Влияние литья под давлением на микроструктуру и

механические свойства заэвтектических сплавов Al-xSi

. Journal of Materials Science and

Technology, 33 (4), 404–410 (2017)

5. Ци, М., Кан, Ю., Цю, К., Тан, В., Ли, Дж., & Li, B.

Микроструктура, механические свойства и коррозия

Поведение новых высокотеплопроводных сплавов

доэвтектических сплавов Al-Si, полученных реологическим

литьем под высоким давлением и литьем под высоким давлением

.Journal of Alloys and Compounds, 749, 487–

502 (2018)

6. Джахангири, А., Мараши, С.Ф., Мохаммадалиха,

,

М., Ашофте, В. Влияние давления и температуры заливки

на пористость, микроструктуру, твердость

и предел текучести алюминиевого сплава AA2024 в процессе литья под давлением

. Журнал материалов

Технология обработки, 245, 1–6 (2017)

7. Yu, W., Zhao, H., Wang, L., Guo, Z., & Xiong, S.

Влияние обработки T6 на характер разрушения заэвтектического сплава Al-Si HPDC

. Журнал

Сплавы и соединения

, 731, 444–451 (2018)

8. Чжао, Л., Пань, Й., Ляо, Х., и Ван, К. Дегазация

алюминиевых сплавов

во время переплавки . Материалы

Letters, 66 (1), 328–331 (2012)

9. Haghayeghi, R., Bahai, H., & Kapranos, P. Влияние ультразвуковой дегазации аргона

на растворенный водород в алюминиевом сплаве

.Materials Letters, 82, 230–232

(2012)

10. Ren, Y., Ma, W., Wei, K., Yu, W., Dai, Y., & Morita,

K. Degassing алюминиевых сплавов посредством электромагнитной направленной кристаллизации

. Vacuum,

109, 82–85 (2014)

11. Dhaneswara, D., Syahrial, A, Z., Ayman, M, T.

Механические свойства армированного Nano SiC

Алюминий A336 с модификатором Sr Изготовлено методом литья Stir

.Разработка процедур, 216, 43-50

(2017)

12. Цзэн, Ю.-К., и Цзян, С.-Й. Влияние добавления

следовых количеств

Sc на микроструктуру и механические свойства

сплавов Al-11.6Si. Материалы

Наука и техника: А, 723, 22–28 (2018).

13. Jung, JG, Lee, SH, Cho, YH, Yoon, WH, Ahn,

TY, Ahn, YS, & Lee, JM Влияние перехода

элементов на микроструктуру и свойства при растяжении

Al Сплав –12Si, отлитый под ультразвуковой обработкой расплава.

Журнал сплавов и соединений, 712, 277–287

(2017)

14. Пуга, Х., Барбоса, Дж., Туан, Н.К., и Сильва, Ф. Влияние

ультразвуковой дегазации на производительность Al на основе

компонентов. Сделки с цветными металлами

Китайское общество (английское издание), 24 (11), 3459–

3464 (2014)

6

MATEC Web of Conferences 269, 07001 (2019) https://doi.org/ 10.1051 / matecconf / 201926907001

IIW 2018

Температура плавления алюминия – AdTech Metallurgical Materials Co., ООО

10 1 月 Точка плавления алюминия

Отправлено в 01:27 в новостях от админа

Температура плавления алюминия

Алюминий – это металл, который находится во втором ряду 13-й группы периодической таблицы Менделеева. Это третий по распространенности элемент после кислорода и кремния, обнаруженный в земной коре.

Алюминий в природе встречается в соединениях, но никогда не бывает в виде чистого металла.Процесс извлечения алюминия из его соединений сложен и довольно сложен. Алюминий – полезный и распространенный металл, который известен своим легким весом, пластичностью и устойчивостью к коррозии. Алюминий, как правило, легче переработать, чем очистить от руды. Он также достаточно безопасен при контакте с кожей и при использовании рядом с едой.

Какова точка плавления алюминия?
Точка плавления вещества определяется как температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое, но при определенном атмосферном давлении.Именно в точке плавления жидкое и твердое состояния вещества находятся в равновесии. Однако температура плавления вещества в основном зависит от давления; он часто бывает специфическим при стандартном давлении в стандартных материалах. Точка плавления вещества также называется ликвидусом, точкой разжижения или солидусом. Температура плавления алюминия составляет 659 градусов по Цельсию или 1218 по Фаренгейту.

Какова цель определения температуры плавления алюминия?
Температура плавления вещества является важным физическим свойством.Основная цель определения точек кипения и плавления веществ во время лабораторного эксперимента – использовать результаты для определения примесей в этих веществах или неизвестных веществ. Точка плавления неизвестного твердого вещества может быть использована для его идентификации путем сравнения с множеством других потенциальных твердых веществ и их точек плавления, что позволяет идентифицировать твердое тело. Кроме того, цель определения точки плавления вещества – использовать диапазон его точек плавления, чтобы определить его общую чистоту.В этом отношении, чем больше диапазон плавления вещества, тем менее оно чистое, а чем больше уменьшается диапазон температуры плавления, тем чище вещество.

Факторы, влияющие на точку плавления веществ
Температура плавления вещества варьируется от одного вещества к другому. Например, в то время как кислород тает при 218 градусах Цельсия, лед тает при 0 градусах Цельсия, а алюминий – при 219 градусах Цельсия. Следовательно, определенные вещи влияют на температуру плавления различных веществ.Факторы, влияющие на точку плавления веществ, включают межмолекулярные силы, вариации температуры плавления ионных связей, форму молекул и размер молекул. Чистое кристаллическое соединение обычно имеет более точную температуру плавления, поэтому полностью плавится в небольшом диапазоне температур, не превышающем 0,5–1 градус Цельсия. Если такое вещество содержит хотя бы малейшее количество примесей, обычно возникает депрессия в точках замерзания, показывающая увеличение ширины диапазона точек плавления.Если диапазон температур плавления превышает пять градусов, это означает, что вещество нечисто.

Применение алюминия
Алюминий – один из самых полезных металлов в мире. В чистом виде алюминий в основном используется в электронной промышленности для изготовления жестких дисков, токопроводящих дорожек на кремниевых микросхемах и фольги конденсаторов. Когда металл сплавлен с другими металлами, такими как кремний, цинк, медь и магний, он становится еще прочнее. Еще одно важное применение алюминия – это производство банок для напитков и фольги, используемой для защиты пищевых продуктов и различных кухонных принадлежностей.

Контроль температуры при плавке алюминиевого сплава

Контроль температуры при плавлении алюминиевого сплава

Процесс плавки должен иметь достаточно высокую температуру, чтобы металл и легирующие элементы полностью расплавились и растворились.
Когда температура нагрева слишком высока, скорость плавления увеличивается, а время, в течение которого металл и печной газ, футеровка и т.п. являются взаимно вредными, сокращается.
Производственная практика показала, что быстрый нагрев для ускорения плавления шихты и сокращения времени плавления способствует повышению производительности и качества.

С другой стороны, слишком высокая температура имеет тенденцию вызывать перегрев, и особенно при нагреве с помощью отражательной печи пламя непосредственно контактирует с загрузкой и сильно нагревается до расплавленного или полурасплавленного металла, что легко вызывает выделение газа. вторгнуться в расплав.
При этом, чем выше температура, тем быстрее происходит взаимодействие металла с топочным газом, футеровкой и т. Д., потеря металла и снижение качества плавки.
Перегрев не только приводит к простому поглощению большого количества газа, но также имеет тенденцию к укрупнению зеренной структуры слитка после затвердевания, увеличивая тенденцию к растрескиванию слитка и влияя на свойства сплава.
Следовательно, во время операции плавки необходимо контролировать температуру плавления, чтобы предотвратить перегрев расплава.

Слишком низкая температура плавления не имеет смысла в производственной практике.
Следовательно, при реальном производстве необходимо предотвратить перегрев расплава, ускорить плавление и сократить время плавления.

Контроль температуры при плавлении алюминиевого сплава чрезвычайно важен.
В настоящее время на большинстве заводов используется высокотемпературная быстрая плавка после быстрой подачи, чтобы подвергать металл в полутвердом и полужидком состоянии воздействию сильного печного газа и пламени в течение короткого периода времени, что снижает окисление, потери при горении и плавление металла.Вдыхание, когда после выравнивания печи появляется слой жидкого металла, чтобы уменьшить локальный перегрев расплава, температуру плавления следует соответствующим образом снизить, а во время процесса плавления усилить перемешивание, чтобы облегчить теплопередачу расплава.
В частности, необходимо контролировать температуру плавления, при которой шихта полностью расплавляется.
Из-за скрытой теплоты металла или сплава температура повышается, когда шихта полностью расплавляется.В это время, если температура плавления будет слишком высокой, металл во всей ванне расплава будет перегретым.
В производственной практике большая часть возникающего перегрева расплава в этом случае вызвана плохим контролем температуры.
Выбор фактической температуры плавления теоретически должен определяться на основе температуры плавления различных сплавов.
Различные сплавы имеют разные точки плавления, т. Е. Сплавы разного состава, температуры, при которой твердое вещество начинает плавиться (называемой температурой солидуса), и температуры, при которой твердое вещество полностью плавится (называемой температурой ликвидуса). температура) тоже разные.
В обоих диапазонах температур металл находится в полужидком полутвердом состоянии.

Для точного контроля температуры во время плавления алюминиевого сплава необходимо измерить температуру плавления. Наиболее точным методом определения температуры расплава по-прежнему является метод термопары.
Однако рабочие, имеющие практический опыт, могут судить о температуре расплава, наблюдая за многими физическими и химическими явлениями во время работы.
Например, цвет поверхности ванны, степень горения окалины и алюминия или размягчения рабочего инструмента в расплаве, но они не являются абсолютно надежными, потому что на него влияют свет и погода и точность.

Диапазон температур плавления большинства сплавов довольно велик. Когда металл находится в полутвердом, полужидком состоянии, например, при длительном воздействии горячего печного газа или пламени, его легче всего вдыхать.
Следовательно, при реальном производстве в качестве температуры плавления выбирается температура выше, чем температура ликвидуса от 50 до 60 ° C, чтобы быстро избежать температурного диапазона полурасплавленного состояния.

11 29, 2018

Плавление металлов – Температура плавления металлов

  • Алюминий и магний относятся к числу «многих» металлов, плавящихся при более низких температурах и чрезвычайно высоком давлении.
  • Результаты получены при квантовом компьютерном моделировании, но моделируют реальные материалы в другом месте в космосе.
  • Экстремальное плавление, , как кремний , представляет собой передовое материаловедение с множеством потенциальных применений.

    Ученые из Университета Брауна обнаружили, что многие металлы, в том числе широко используемые, такие как алюминий, имеют более низкие температуры плавления при экстремальном давлении, поведение, называемое возвратным плавлением. Они обнаружили поведение плавления, запустив моделирование с помощью квантово-механического компьютера.

    Futurity сообщает , что результаты моделирования удивили самих ученых. Они проводили испытания при уровнях давления, которые, по их словам, никогда не могут быть достигнуты на Земле – это моделирование давления на уровне космологии, которое ученые не наблюдали бы, если бы они не нашли его с помощью моделирования.

    Эти ученые были частично мотивированы массой исследований, которые показали, что щелочные металлы, в частности, ведут себя странно под давлением, идея, которая восходит не «просто» к 1970 , но и к 1926 .Если само давление превращает щелочные металлы из твердых тел в жидкости, были ли они вообще металлами? Указывало ли их поведение в условиях экстремального давления на тогда еще дикую идею «квантового состояния»?

    Из-за этого особого внимания к щелочным металлам ученые Брауна были удивлены, обнаружив, что связанные с давлением изменения в поведении плавления справедливы по крайней мере для некоторых других металлов. Щелочные металлы представляют собой самый низкий уровень давления для изменения поведения плавления – 30 гигапаскалей по шкале, где давление на поверхности Земли составляет около 0.0001 гигапаскаль. У Венеры, самой плотной планетной атмосферы в нашей системе, всего 0,009 гигапаскалей.

    Для сравнения, давление внутри нейтронной звезды составляет септиллионы гигапаскалей, поэтому эти жидкие случаи, вероятно, имеют место в природе вокруг Вселенной. Их существование показывает кое-что интересное, а именно то, что жидкие формы этих металлов более плотные, чем их твердые формы. Это обычное явление для веществ, которые по своей природе являются жидкостями.

    Вода плотнее льда , хотя лед замерзает до большего объема.Вот почему лед плавает. В гипотетическом калиевом поплавке под высоким давлением твердый калий также будет плавать на поверхности жидкого калия. При высоком давлении обычно жидкая ртуть становится твердым телом , более плотным, чем жидкая форма, поэтому кубики ртути опускаются на дно стакана.

    Твердый металл, который вы сжимаете (разумеется, при галактическом высоком давлении) до тех пор, пока он не станет жидкостью, кажется уловкой в ​​гостиной, как oobleck наоборот.Один из авторов исследования сказал Futurity открытие – это не просто абстрактный сюрприз в вакууме, потому что он может иметь разветвления для наших ожиданий и предположений относительно ядер других планет.

    Артур Кларк предположил, что невероятно сжатый углерод в ядре Юпитера мог быть алмазом размером с Землю в своем романе 2010: Odyssey Two . Планеты с металлическим составом, даже без мощной геотермальной энергии и изолирующей атмосферы Земли, также могли бы иметь жидкие ядра под давлением.

    Эти результаты также являются ярким напоминанием о том, что то, что мы наблюдаем на Земле, занимает очень узкую полосу того, что есть во Вселенной. Они предполагают, что «возвратное плавление может быть более универсальным признаком, чем считалось ранее», – пишут авторы исследования. Выполняя моделирование с использованием новой мощной технологии, ученые делают яблони большего размера и более качественных , чтобы под ними можно было сидеть.

    Кэролайн Делберт Кэролайн Делберт – писатель, редактор книг, исследователь и заядлый читатель.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *