Πώς αλλάζει το τετηγμένο μέταλλο σε ένα στερεό;
1. Ψύξη: Το τετηγμένο μέταλλο πρέπει πρώτα να χάσει θερμική ενέργεια. Αυτό μπορεί να συμβεί με διάφορες μεθόδους:
* Conduction: Οι μεταφορές θερμότητας από το μέταλλο σε μια πιο δροσερή επιφάνεια είναι σε επαφή με.
* CONVECTION: Η θερμότητα μεταφέρεται μέσω της κίνησης υγρών (όπως ο αέρας ή το νερό) γύρω από το τετηγμένο μέταλλο.
* Ακτινοβολία: Η θερμότητα εκπέμπεται ως υπέρυθρη ακτινοβολία από το τετηγμένο μέταλλο.
2. Κρυσταλλοποίηση: Καθώς το τετηγμένο μέταλλο ψύχεται, τα άτομα μέσα σε αυτό χάνουν ενέργεια και αρχίζουν να επιβραδύνουν. Χάνουν την ελευθερία κινήσεων τους και αρχίζουν να οργανώνουν τον εαυτό τους σε μια πιο οργανωμένη δομή. Αυτή η οργανωμένη δομή είναι γνωστή ως κρυσταλλικό πλέγμα.
* Πυρήνες: Μικρές συστάδες ατόμων, που ονομάζονται πυρήνες, αρχίζουν να σχηματίζονται μέσα στο υγρό.
* Ανάπτυξη: Αυτοί οι πυρήνες δρουν ως σπόροι, και περισσότερα άτομα τους ενώνουν, προκαλώντας τους κρυστάλλους να μεγαλώσουν.
3. Στερεά κατάσταση: Καθώς η θερμοκρασία συνεχίζει να πέφτει, οι κρύσταλλοι μεγαλώνουν και τελικά συναντώνται ο ένας τον άλλον. Δημιουργούν μια σταθερή δομή, με τα άτομα κλειδωμένα στη θέση τους μέσα στο κρύσταλλο πλέγμα.
Παράγοντες που επηρεάζουν την στερεοποίηση:
* Ποσοστό ψύξης: Ένας ταχύτερος ρυθμός ψύξης έχει ως αποτέλεσμα μικρότερους κρυστάλλους.
* ακαθαρσίες: Οι ακαθαρσίες στο τετηγμένο μέταλλο μπορούν να διαταράξουν την ανάπτυξη των κρυστάλλων και να επηρεάσουν την τελική δομή του στερεού.
* Πίεση: Η πίεση μπορεί να επηρεάσει το σημείο τήξης του μετάλλου, επηρεάζοντας τη διαδικασία στερεοποίησης.
Παραδείγματα:
* Χύτευση: Το τετηγμένο μέταλλο χύνεται σε ένα καλούπι και επιτρέπεται να στερεοποιηθεί, δημιουργώντας ένα επιθυμητό σχήμα.
* συγκόλληση: Το τετηγμένο μέταλλο χρησιμοποιείται για να ενώσει δύο κομμάτια μετάλλου μαζί.
* κατάψυξη: Τα μέταλλα μπορούν επίσης να παγώσουν σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες.
Συνοπτικά: Το τετηγμένο μέταλλο στερεοποιείται μέσω μιας διαδικασίας ψύξης, κρυστάλλωσης και του σχηματισμού μιας στερεής δομής με άτομα κλειδωμένα στη θέση του μέσα σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επηρεαστεί από παράγοντες όπως ο ρυθμός ψύξης, οι ακαθαρσίες και η πίεση.
