נקודת התכה של מתכות

התכה של מתכת היא תהליך תרמודינמי מובהק שבו הסריג הגבישי של מתכת נהרס והוא עובר ממצב פאזה מוצק למצב נוזלי.

נקודת ההתכה של מתכות היא המדדאת הטמפרטורה של המתכת מחומם, שבו תהליך המעבר פאזה (ההיתוך) מתחיל. עצם התהליך של התגבשות הפוכה קשור זה לזה באופן בל יינתק. כדי להמיס את המתכת? זה חייב להיות מחומם באמצעות מקור חום חיצוני לנקודת ההיתוך, ולאחר מכן להמשיך לספק חום כדי להתגבר על האנרגיה של המעבר פאזה. העובדה היא כי הערך של טמפרטורת ההתכה של מתכות מציין את הטמפרטורה שבה החומר יהיה בשלב שיווי משקל, על הגבול בין הנוזל לבין מוצק. בטמפרטורה זו, מתכת טהורה יכולה להתקיים בו זמנית הן במצב מוצק והן במצב נוזלי. כדי לבצע את תהליך ההיתוך, יש צורך לחמם את המתכת קצת יותר מאשר טמפרטורת שיווי המשקל על מנת לספק פוטנציאל תרמודינמי חיובי. תן סוג של דחיפה לתהליך.

נקודת ההיתוך של המתכות היא קבועה בלבדעבור חומרים טהורים. הנוכחות של זיהומים יעביר את פוטנציאל שיווי המשקל בכיוון זה או אחר. הסיבה לכך היא שהמתכת עם הזיהומים יוצרת סריג גבישי אחר, וכוחות האינטראקציה של האטומים בהם יהיו שונים מאלה הנמצאים בחומרים טהורים, ובהתאם לערך נקודת ההיתוך, המתכות מחולקות לניתוק (עד 600 מעלות צלזיוס, כגון גליום , כספית), בינוני התכה (600-1600 מעלות צלזיוס, נחושת, אלומיניום) עקשן (> 1600 מעלות צלזיוס, טונגסטן, מוליבדן).

בעולם המודרני, מתכות טהורות להשתמשרק לעתים רחוקות בשל העובדה כי יש להם מגוון מוגבל של תכונות פיזיות. התעשייה יש זמן רב בצפיפות שונים של מתכות - סגסוגות, זנים ומאפיינים של אשר הרבה יותר גדול. נקודת ההיתוך של המתכות המרכיבות את הסגסוגות השונות יהיה שונה גם מנקודת ההיתוך של סגסוגת שלהם. ריכוזים שונים של חומרים לקבוע את סדר ההיתוך שלהם או התגבשות. אבל יש ריכוזי שיווי משקל שבו מתכות להרכיב חלק מסגסוגת להתמצק או להמיס בו זמנית, כלומר, להתנהג כמו חומר הומוגני. סגסוגות כאלה נקראים eutectic.

לדעת את נקודת ההיתוך חשוב מאוד מתיעבודה עם מתכת, ערך זה הוא הכרחי הן בייצור, לחישוב הפרמטרים של סגסוגות, וכאשר הפעלת מוצרי מתכת, כאשר הטמפרטורה של המעבר פאזה של החומר שממנו המוצר נעשה קובע את המגבלות בעת השימוש בו. לנוחיותכם, נתונים אלה מסוכמים בטבלה אחת. טבלת ההתכה של מתכות היא תוצאה תמציתית של מחקרים פיסיקליים על המאפיינים של מתכות שונות. יש גם טבלאות דומה עבור סגסוגות. נקודת ההתכה של מתכות תלויה גם באופן משמעותי בלחץ, ולכן הטבלאות רלוונטיות עבור ערך לחץ מסוים (בדרך כלל בתנאים נורמליים כאשר הלחץ הוא 101.325 kPa). ככל שהלחץ גבוה יותר, כך נקודת ההיתוך גבוהה יותר, ולהיפך.