Bir metal erime sıcaklığına kadar ısıtıldığında yapısı bozulur. Bu, metaldeki hareketli atomlarda bir artış ile karakterize edilir. Sıcaklığın daha da artması metalin erimesine yol açar.

Termal genleşme, kristal kafesin kararlılığının belirli bir anda aniden kaybolduğu atomlar arasındaki mesafede böyle bir artışa yol açar, atomlar arasındaki bağların hızlı bir şekilde kırılması, yapının keskin bir yeniden yapılandırılması vardır.Isıtıldığında, mesafe atomlar arası artar (A ve C).

B atomu orta konumdaysa, A ve C atomlarından etkileneceği ve sonunda ayrılacağı ve A ve C'den uzaklaşacağı ya da tam tersi bir nokta gelecek. Böylece atomlar arasındaki bağlar kopar. Ve erime süreci başlar.

İki atomu ele alırsak, potansiyellerdeki değişiklikleri ve atomlar arasındaki çekim kuvveti (a) ve itme kuvvetlerini (b) gösteren eğriler, aralarındaki mesafeye bağlı olarak Şekil l'de gösterilen forma sahip olacaktır.

Artan r ile çekici kuvvetlerin potansiyelinin a eğrisi, b eğrisinden daha yavaş düşer, bu nedenle eğri (düz çizgi) şekli karakterize eder ve bir potansiyel kuyusu oluşturur. Bu nedenle, r 0, atomların en kararlı konumuna karşılık gelir.

Sıvı metalin yapısı. Uzak ve yakın düzen. – (Bir sıvının hal denklemi.) – (Bir sıvıdaki atomların termal hareketi.) Atom sayısını z ile gösteriniz. farklı şekillerörneğin A ve B, her bir atomu çevreleyen ve herhangi bir atom türüne ait komşu atomların sayısı aracılığıyla. Sonra z – z 1 farklı türden atomların sayısını belirler. Kısa menzilli sipariş derecesi, oran olacaktır:

a) z 1 =z'de, tüm atomlar farklı isimlerdedir ve η=1 burada atomların tam bir kısa menzilli düzeni vardır. b) z 1 =z'de, çevreleyen tüm atomların yarısı zıttır ve η = 0, yani kısa menzilli düzen kaybolur. c) z 1 = 0'da zıt adlara sahip atom yoktur, yani. A atomları ve B atomlarının ayrılması veya çözeltinin her iki bileşene ayrışması vardır. Tanıtılan uzun menzilli ve kısa menzilli düzen kavramları, saf metallerin katı ve sıvı halleri arasındaki farkın doğru anlaşılması için esastır. Metalin katı kristal durumunda, atomlar kafes bölgelerinde doğru bir şekilde yer alır. Metalin eritilmesi sürecinde bu düzen ortadan kalkar. Sıvı metalin yapısı ve özellikleri, katı haldeki yapısına ve özelliklerine benzer. Bunu kanıtlamak için aşağıdaki hususlar verilebilir:

1. Eritme sırasında, metaller için %10'u geçmeyen hafif bir hacim artışı meydana gelir.

2. Genellikle füzyon ısısı, buharlaşma ısısına kıyasla çok küçüktür. Buradan parçacıklar arasındaki kohezyon kuvvetlerinin erime sırasında önemsiz derecede zayıfladığı sonucu çıkar.

3. Eritme sırasında ısı kapasitesi hemen hemen değişmez veya küçük boyutlarda artar. Bu, bir sıvıdaki termal hareketin doğasının önemli ölçüde değişmediğini gösterir; pratik olarak sıvıdakiyle aynıdır. katılar, yani temel olarak, etrafında denge konumları bulunan parçacıkların salınımlarına indirgenir.

4. Sıvının akışkanlığı vardır; bir sıvının bu temel özelliği, onu bir katıdan nitel olarak değil nicel olarak işaretler.

5. Türkiye'de yapılan röntgen çalışmaları son yıllar erime noktasına yakın canlıların kristalleşme sırasında sahip oldukları doğru düzenlemeye benzer bir parçacık düzenine sahip olduklarını gösterdi. Böylece, bir sıvıdaki erime noktasının yakınında, parçacıkların düzenlenmesindeki kısa menzilli düzenin, orijinal olanlara benzer mikro kristaller gözleniyormuş gibi korunduğu deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Tüm metaller katı, sıvı veya gaz halinde olabilir. itibaren geçiş katı hal sıvıya belirli bir zamanda oluşur erime noktası sıvıdan gaz hale geçiş şu durumlarda gerçekleşir: kaynama noktası.

Erime- bu, bir cismin kristal katı halden sıvı hale, yani bir maddenin bir kümelenme durumundan diğerine geçişi sürecidir. Eritme işlemini uygulamak için, denge sıcaklığının, yani termodinamik potansiyelin üzerinde bir miktar aşırı ısınmaya sahip olmak gerekir.

metal eritme işlemi bir elektrik arkının yanması ve kısa devresi sırasında oluşur ve yüksek sıcaklık, döngüsellik ve kısa süre ile karakterize edilir. Erimiş metal, bir hava jeti (soy gaz) ile alınır ve yüksek hızda küçük parçacıklar halinde püskürtülür. Parçacıklar, parçanın hazırlanan yüzeyine plastik bir halde ulaşır. Yüzeye çarparak deforme olurlar, perçinlenirler, soğutulurlar, gözenekli, homojen olmayan bir kaplama oluştururlar. Daha sonra uygulanan tabaka mekanik olarak istenilen ebatta işlenir.

Metal erime noktası- metalin normal durumda olduğu (cıva hariç) katı halden geçtiği sıcaklık, sıvı halısıtıldığında Metallerin erime noktası -39 santigrat derece ile +3410 derece arasında değişir.

METALLERİN ERİME SICAKLIĞINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI

Erime noktası 600 g C'ye kadar değişen düşük erime noktalı metaller, örneğin (çinko, kalay, bizmut)

600-1600 arasındaki sıcaklıklarda eriyen orta eriyen metaller (alüminyum, bakır, kalay, demir)

Erime noktası 1600 g'dan fazla olan refrakter metaller (tungsten, titanyum, krom)

Normal koşullar altında (normal atmosfer basıncı, ortalama ortam sıcaklığı) sıvı halde bulunan tek metal cıvadır. Cıvanın erime noktası yaklaşık -39 santigrat derecedir.

Metal dökümlerin üretimi için metali eritirken, ekipman seçimi, metal kalıplama malzemesi vb. Erime sıcaklığına bağlıdır.Metal diğer elementlerle alaşımlandığında, erime sıcaklığının en sık düştüğü unutulmamalıdır.

kristalizasyon

Bir metal sıvı halden katı hale geçtiğinde kristaller oluşur. Böyle bir sürece denir kristalizasyon.

Kristalleşmenin nedeni, sistemin daha az serbest enerjiyle, yani kristalin serbest enerjisi sıvı fazın serbest enerjisinden daha az olduğunda, termodinamik olarak daha kararlı bir duruma geçme arzusudur. Bir metalin bir durumdan diğerine geçişi, belirli bir sıcaklıkta gerçekleşir ve özelliklerinde keskin bir değişiklik eşlik eder. Kristalleşme iki süreçten oluşur: en küçük kristal parçacıklarının çekirdeklenmesi (çekirdekler veya kristalleşme merkezleri) ve bu merkezlerden kristallerin büyümesi.

Kristal büyümesi sürecinde, giderek daha fazla sıvı metal atomu çekirdeklerine katılır. İlk başta kristaller serbesttir ve doğru geometrik şekli korur, ancak bu ancak büyüyen kristallerin birbiriyle buluştuğu ana kadar olur. Kristallerin temas noktasında, bireysel yüzlerinin büyümesi durur. Sonuç olarak, kristaller doğru geometrik şekle sahip değildir. Bu tür kristallere kristalitler veya taneler denir. Tane boyutu, kristalleşme merkezlerinin sayısına ve kristal büyüme hızına bağlıdır. Daha fazla kristalleşme merkezi, belirli bir hacimde daha fazla kristal oluşur ve her kristal (tane) daha küçüktür.

Platin erime sıcaklığı, saf bir malzeme kullanırken ve buna dayalı alaşımlar oluştururken dikkate alınan metalin önemli bir fiziksel parametresidir.

Platin alaşımları insan hayatında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Platin fiziksel ve kimyasal parametreleri

Atom numarası 78 olan değerli kimyasal element, yüksek yoğunluklu gri bir metaldir. Aydınlatma açısına bağlı olarak beyaz renkte parlayabilir. Metal, reaktiflerin etkilerine karşı yüksek sünekliğe, eylemsizliğe sahiptir.

Platin, çağımızdan önce bile insanlık tarafından biliniyordu, Antik Mısır eserler şeklinde günümüze ulaşan mücevher üretimi için. İnka kabileleri onu ürün üretimi için bir malzeme olarak kullandılar.

Ancak yüzyıllar sonra, ustalaşan İspanyol gezginler sayesinde kimyasal element yeniden keşfedildi. Güney Amerika. başlık bile kimyasal elementİspanyolca "küçük gümüş" kelimesinden gelir.

İlk başta platin "ay metali" ile karıştırıldı, ancak gümüşün aksine erime noktası 1772 ° C'dir. Zamanla, metalin özelliği keşfedildi: altınla bir bileşik oluşturmak. Bu gerçek, bir dizi sahte madeni para ve mücevhere yol açtı.

Değerli metal, düşük kimyasal aktivitesi nedeniyle külçe oluşturur. Platin ana üretimi, nikel ve bakır cevheri yatakları ile ilişkilidir. Platin ana üretimi (% 80) Güney Afrika. Yerkabuğundaki önemsiz metal içeriği, piyasadaki hammadde hacmini belirler.

Platin, kimyasal olarak kararlı bir asil elementtir. Özel koşullarda dahi korozyona karşı yüksek dirence sahiptir.

Metalin fiziksel parametrelerinin pratik kullanımı

Platin şu şekilde kullanılır:

• katalitik dönüştürücü;
• laboratuvar ekipmanı için malzeme;
• dişçilik aletlerinin üretimi için;
• mücevher malzemesi.

Metalin yüksek sıcaklığa ısıtıldığında erime özelliği, özel çalışma koşullarına sahip cihazlarda kullanılır. Malzemenin mukavemetini ve sertliğini arttırmak için bileşime rodyum ve iridyum eklenir.

Bir kimyasal elementin yüzey oksit bileşikleri oldukça dayanıklıdır ve metal tarafından adsorbe edilen oksijen, uzun süreli pompalama ile bile yüzeyden uzaklaştırılamaz. Bileşiğin erime noktası 1770 °C'ye yakındır.

1. Platin, otomotiv endüstrisinde nötralize edici bir ajan olarak kullanılır. zararlı maddeler yakıtın yanması sırasında oluşur. Sonuç olarak, egzoz gazlarında su buharı ve karbondioksit kalır.
2. Metal, benzin üretiminin teknolojik sürecinde kullanılır ve oksijenle kombinasyonu, bitkisel yağları saflaştırmak için kullanılır. Laboratuvar koşullarında, elektrotların imalatında, termogravimetrik analiz için kaplarda refrakter platin tel kullanılır.
3. Klasik versiyondaki eritme potası, silindirik bir şekle veya kesik bir koni konfigürasyonuna sahiptir. Hidroflorik asit prosesinde yüksek kimyasal hassasiyette test sonuçları elde etmek için platin potalar kullanılır.

Analizde kullanılan malzeme için temel gereksinim, 1000 dereceye ısıtıldığında kimyasal eylemsizliktir. Bu durumda platin, en doğru sonuçla testlere dayanan mükemmel bir metaldir.

Bir kimyasal elementin erime noktası, ışık hızını ölçmek için birimi oluşturmak için kullanılır. Optik ekipman kullanılarak, platinin sıvı hale geçişine yakın bir sıcaklıkta kimyasal olarak saf metalin soğuma eğrisine göre belirlenir.

Platin ısıtıldığında sıvı hale dönüşür.

Malzemeyi çeşitli derecelerde camlara lehimlerken, önceden ısıtılır ve cımbızla yapılan delikten bir tel çekilir. Refrakter tel, ısıtma sıcaklığı metal erime indeksinden daha yüksek olan kuvars hariç her türlü cama lehimlenebilir.

Asil kimyasal elementin erime noktası ve diğer fiziksel parametreleri, malzemenin viskon elyaf üretiminde kullanılmasını mümkün kılar. Plastik malzemenin preslendiği metalden özel yüksek mukavemetli kalıplar (kalıplar) yapılır.

Mücevher malzemelerinin oluşumu sırasında ligatür bileşenleri bileşimine dahil ederken soy metalin erime noktası dikkate alınmalıdır.

Platin bazlı alaşımlar

Metalin manyetik özellikleri vardır ve ona dayalı bir alaşım kobalt ile güçlü hale getirmek için kullanılır. kalıcı mıknatıslar. Boru hatlarının üretiminde platin esaslı anotlar kullanılmaktadır.

Platin bileşikleri tıpta kullanılır ve ayrılmaz parça belirli hastalık türlerini tedavi etmek için kemoterapi.

Metal alaşımlarının oluşumu metalurji endüstrisine aittir. Platin bazlı bileşikler, mücevher endüstrisinde, özellikle hassas dökümde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Platin alaşımları mücevher üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Diğer malzemelerle bağlantılar oluştururken, özısı bileşimin her bir bileşeninin erimesi. Platin bazlı alaşımlar, aşağıdaki özelliklerden dolayı mücevher yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır:

• yüksek kaliteli malzeme;
• güzel görünüm;
• dış etkenlere ve korozyona karşı direnç;
• işleme kolaylığı;
• elmaslarla kombinasyon.

En popülerleri, diğer bileşenlerin safsızlık içeriği %1-5 olan bileşiklerdir. %5 bakır içeren bir alaşım güzel bir dış görünüş ve esas olarak damgalama ile yüzük imalatında kullanılır.

Düşük döküm özellikleri ve sıcaklık eritme, başka bir üretim teknolojisi için uygulamasını zorlaştırır. Malzemenin bileşiminde galyum (ağırlıkça %1-10), manganez veya kobalt (%0.1-5) ve ana değerli bileşenin (%84-96) varlığı, bileşiğin döküm için kullanılmasını mümkün kılar. küçük parçalarÜrün:% s.

Düşük platin içerikli bir alaşımın ana dezavantajı, döküm aşamasında oluşan mikroskobik gözeneklerin varlığıdır. İyi döküm özellikleri, %1,5–3,5 kobalt içeriği, %1'e kadar galyum ve bakır içeren 950 numuneden oluşan bir bileşime sahiptir.

Galyum ve kobalt konsantrasyonundaki bir azalma, bileşimin erime sıcaklığında bir artışa neden olur. Daha fazla ligatür katkı maddesinin varlığı, bileşimin rengini ve parlaklığını etkiler.