Температура плавления и кристаллизации свинца: Температура плавления и кристаллизации свинца

Содержание

Температура плавления и кристаллизации свинца

Наши партнеры

Плавления и твердения тел часто изображают графически. Рассмотрим один из таких графиков. Пусть, например, кусочек свинца положили в ложку и поместили над горелкой.

На участке АВ горелка не был зажжен, и свинец имел комнатную температуру 20 ° С. На этапе ВС твердый свинец постепенно прогревался, и вскоре его температура достигла температуры плавления, — 327 ° С. Затем он начал плавиться, и в ложке одновременно сосуществовали твердый и жидкий свинец (участок CD). После окончания этапа температура свинца вновь стала повышаться, так как пламя все еще продолжало гореть (участок DE).

В момент времени, соответствующий точке Е, горелка погасили, и температура жидкого свинца начала снижаться (участок EF). Как видите, остывания происходило медленнее, чем нагрев (сравните наклон участков EF и DE). В точке F температура плавления достигла 327 ° С и длительное время оставалась постоянной, так как происходила кристаллизация.

Итак, на участке FG сосуществуют жидкий и твердый свинец. Наконец, на участке GH остывает (отдает теплоту) уже твердый свинец.

Из графика следует, что при температуре плавления (точка С) кинетическая и потенциальная энергии молекул становятся примерно одинаковыми (Ек

Eп) и связи между ними могут разрываться.

Для того, чтобы свинец начал плавиться, ему необходимо передать определенное количество теплоты. При этом температура не меняется, поскольку вся тепловая энергия идет на разрыв жестких связей молекул между собой. Кристаллическая решетка разрушается.

При температуре плавления внутренняя энергия вещества в жидком состоянии больше внутренней энергии такой же массы вещества в твердом состоянии.

При твердении вещества все происходит в обратном порядке: средняя кинетическая энергия и скорость молекул в охлажденной расплавленной веществе уменьшаются. Силы притяжения теперь могут содержать молекулы, движущиеся медленно, друг возле друга. Вследствие этого расположения частиц становится упорядоченным — образуется кристалл. Энергия, выделяющаяся при кристаллизации, расходуется на поддержание постоянной температуры.

Сборник задач по физике, Лукашик В.И.

1055. Почему на Севере для измерения низких температур воздуха пользуются не ртутными термометрами, а спиртовыми?
При температуре северного воздуха ртуть отвердевает, а спирт не замерзает.

1056. Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату?
Тепловая энергия комнаты передается льду постепенно.

1057. Температура плавления стали 1400 °С. При сгорании пороха в канале ствола орудия температура достигает 3600 °С.

Почему ствол орудия не плавится при выстреле?
Температура 3600°С создается ненадолго. Количество теплоты, выделенной порохом, недостаточно для плавления ствола, оно идет на работу по расширению газа в стволе.

1058. Два тигля с одинаковой массой расплавленного свинца остывают в помещениях с разной температурой. Какой график построен для теплого помещения, а какой — для холодного (рис. 266, а, б)? Найдите различия в графиках и объясните причины этих различий.
Тигль «а» остывает в теплой комнате, а тигль «б» — в холодной. Остывание тигля «б» происходит быстрее, потому что он отдает больше внутренней энергии окружающей среде в единицу времени.

1059. Почему зимой при длительных остановках выливают воду из радиатора автомобиля?
При низких температурах вода расширяется и может деформировать радиатор и рубашку двигателя. (Конечно, вода сначала превращается в лед).

1060. Оболочки космических кораблей и ракет делают из тугоплавких металлов и специальных сплавов. Почему?
При движении летательных аппаратов в атмосфере с большой скоростью на них действует большая сила трения. Работа силы трения идет на увеличение внутренней энергии обшивки, и ее температура достигает высоких значений.

1061. При спаивании стальных деталей иногда пользуются медным припоем. Почему нельзя паять медные детали стальным припоем?
Медная деталь расплавится раньше, чем стальной припой, поскольку температура плавления меди меньше, чем у стали.

1062. Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке массивных кусков меди или железа?
Количество теплоты, передаваемого маленьким паяльником, недостаточно для повышения температуры массивной детали до температуры плавления.

1063. Объясните на основании молекулярно-кинетической теории, почему у тела не повышается температура в момент плавления и кристаллизации.
Температура — мера средней кинетической энергии молекул. При плавлении (кристаллизации) энергия, подводимая телу (теряемая телом) идет на разрушение (создание) кристаллической решетки.

При этом изменяется потенциальная энергия молекул. На это расходуется энергия, кинетическая энергия не меняется, а, значит, не меняется температура.

1064. Два одинаковых сосуда из полиэтилена заполнили водой, температура которой 0 °С. Один сосуд поместили в воду, другой — в измельченный лед, имеющие, как и окружающий воздух, температуру 0 °С. Замерзнет ли вода в каком-нибудь из этих сосудов?
Нет; в первом случае это очевидно. Во втором также нет, так как для отвердевания воды необходимо отвести некоторое количество теплоты

1065. На рисунке 267 показано, как со временем изменяется температура при нагревании и охлаждении свинца. Твердому или жидкому состоянию соответствуют участки графика АВ, ВС, CD, GH? Что может быть причиной того, что участок GH круто идет вниз? Чему равны температура плавления и кристаллизации свинца?
АВ — твердое, ВС — твердое и жидкое, CD — жидкое, GH — твердое. На участке GH от свинца отводится количество теплоты. Температура плавления свинца — 327°С.

1066. В сосуде находится лед при температуре -10 °С. Сосуд поставили на горелку, которая дает в равные промежутки времени одинаковое количество теплоты. Укажите, какой график (рис. 268) соответствует описанному случаю.

Самый верхний график.

1067. Постройте примерный график для нагревания, плавления и кристаллизации олова.

1068. Внимательно рассмотрев график охлаждения и кристаллизации вещества (рис. 269), ответьте на вопросы: для какого вещества составлен график? Сколько времени охлаждалось вещество от 20 °С до температуры кристаллизации? Сколько времени длился процесс кристаллизации? О чем говорит участок графика DE? Как приблизительно расположились бы точки А, В, С, D, Е относительно друг друга и оси t, если бы при той же температуре окружающей среды был бы составлен график для того же вещества, но большей массы?

График составлен для воды. Вещество охлаждалось 20 мин. Процесс кристаллизации длился 30 минут. На участке DE к веществу не подводили и не отводили теплоту.

Для вещества большей массы участки АВ, ВС (как, впрочем, и CD, DE) вытянулись бы вдоль оси t.

1069. При постановке эксперимента отдельно нагревали до 1000 °С алюминий, железо, медь, цинк, сталь, серебро и золото. В каком состоянии — жидком или твердом — находились эти металлы при указанной температуре?
В жидком состоянии находились: алюминий, цинк, серебро. В твердом — железо, медь, сталь, золото.

1070. Болванки из алюминия и серого чугуна одинаковой массы нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого из этих тел потребуется больше энергии? Во сколько раз?

1071. Алюминиевый и медный бруски массой 1 кг каждый нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого тела потребуется больше количества теплоты? На сколько больше?

1072. Смогли бы мы наблюдать привычные нам изменения в природе весной, если бы удельная теплота плавления льда была такой же маленькой, как у ртути?
Смогли бы, но паводки были бы более обильными вследствие быстрого таяния льда.

1073. Почему агроном дал указание полить вечером огородные культуры, когда по радио передали сообщение о том, что ночью будут заморозки? Ответ объясните.
Огородные культуры поливают водой перед заморозками для предохранения их от замерзания. Вода покрывается тонким слоем льда и защищает посадки от отрицательных температур.

1074. На сколько при плавлении увеличится внутренняя энергия ртути, свинца, меди массами по 1 кг, взятых при их температурах плавления?
По определению удельная теплота плавления — это количество теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг при температуре плавления для того, чтобы его перевести в жидкое состоянии. По закону сохранения энергии все это количество теплоты пойдет на изменение внутренней энергии тела. При плавлении 1 кг ртути внутренняя энергия увеличилась на 104Дж, 1 кг свинца — на 2,5 • 10 4Дж, 1 кг меди — на 21 • 10 4Дж.

1075. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации брусков из белого чугуна массой 2 кг, олова массой 1 кг, железа массой 5 кг, льда массой 10 кг, охлажденных до температуры их кристаллизации?

1076. Во сколько раз плавление куска железа массой 1 кг требует больше энергии, чем плавление той же массы белого чугуна, серебра, серого чугуна и ртути, нагретых до своей температуры плавления?

1077. Во сколько раз требуется больше энергии для плавления льда при температуре 0 °С, чем для изменения температуры той же массы льда на 1 °С?

1078. Какое количество теплоты поглощают при плавлении тела из серебра, золота, платины? Масса каждого тела равна 10 г. Тела взяты при их температурах плавления.

1079. Какое количество теплоты поглощает при плавлении лед массой 5 кг, если начальная температура льда 0; -1; -10 °С?

1080. Какое количество теплоты поглощает при плавлении кусок свинца массой 1 г, начальная температура которого 27 °С; олова массой 10 г, взятого при температуре 32 °С?

1081. Сколько энергии приобретет при плавлении кусок свинца массой 0,5 кг, взятый при температуре 27 °С?

1082. Сколько энергии приобретет при плавлении брусок из цинка массой 0,5 кг, взятый при температуре 20 °С?

1083. На сколько увеличилась внутренняя энергия расплавленного железного металлолома массой 4 т, начальная температура которого была равна 39 °С?

1084. Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60 °С, если серебро взято при температуре плавления?

1085. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27 °С свинцовой пластинки размером 2X5X10 см?

1086. Из копильника вагранки для отливки детали выпустили расплавленное железо массой 50 кг. Какое количество теплоты выделилось при его кристаллизации и охлаждении до 39 °С?

1087. Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при 0 °С, и при нагревании образовавшейся воды до температуры 30 °С?

1088. Готовя пищу, полярники используют воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лед массой 20 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда равна -10 °С? (Потерями подводимой теплоты на нагревание окружающих тел пренебречь.)

1089. Объем формы для пищевого льда равен 750 см3. Сколько энергии отдают вода и лед форме и окружающему ее воздуху в холодильнике, если у воды начальная температура 12 °С, а температура образовавшегося льда равна -5 °С?

1090. Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях питьевой воды из льда массой 10 кг, взятого при температуре -20 °С, если температура воды должна быть равной 15 °С?

1091. Рассчитайте расход энергии на процессы, соответствующие участкам АВ, ВС и CD графика (рис. 270), приняв массу льда равной 0,5 кг.

1092. Сколько энергии выделилось при отвердевании и охлаждении до 25 °С заготовки маховика массой 80 кг, отлитой из белого чугуна? Удельную теплоемкость чугуна принять равной удельной теплоемкости железа. Температура плавления чугуна равна 1165 °С.

1093. Свинцовая деталь массой 100 г охлаждается от 427 °С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27 °С. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам? (Удельную теплоемкость расплавленного свинца принять равной 170 Дж/(кг-°С).)

1094. В железной коробке массой 300 г мальчик расплавил 100 г олова. Какое количество теплоты пошло на нагревание коробки и плавление олова, если начальная температура их была равна 32 °С?

1095. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800 до 0 °С, растопила лед массой 3 кг, взятый при 0 °С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, пошла на плавление льда?

Свинец – металл синеватого оттенка, имеет большой удельный вес и практически минимальную твердость (можно резать ножом). Температура плавления свинца такова, что его можно расплавить на костре или в домашних условиях. В чистом виде свинец быстро покрывается оксидной пленкой и тускнеет. При нормальной температуре свинец инертен к большинству кислот.

Температура плавления свинца, не имеющего примесей, примерно около 328 градусов. В расплавленном виде металл имеет неплохие литейные качества. При заливке свинца в песчаную форму нужно, чтобы металл обладал хорошей жидкотекучестью, с этой целью расплав доводят до температуры, превышающей точку плавления ориентировочно на 100-120 градусов. Легко поддается механической обработке, ковке, высокая пластичность металла позволяет без труда прокатать его до минимальной толщины листа.

Температура кипения свинца находится в пределах 1749 градусов.

В расплавленном виде имеет заметную летучесть, которая повышается с ростом температуры. Свинцовая пыль, пары оксидов и самого свинца являются ядом для человеческого организма. Наличие в организме 0,3 г свинца или его компонентов приводит к тяжелому отравлению. В процессе кристаллизации свинец подвержен большой усадке, обычно она составляет порядка 3,5%. В земной коре свинец чаще всего содержится в виде соединений, в чистом виде он встречается довольно редко.

Установлено, что главным образом он встречается в виде сульфидов в различных породах.

В качестве примесей в нем могут быть такие элементы, как сурьма, медь, железо, олово, висмут, мышьяк, натрий и пр. Большая часть примесей нежелательна, особенно при изготовлении ответственных деталей, т.к. они приводят к видоизменению химических и механических свойств металла. Цинк и висмут снижают устойчивость свинца к кислотам. Присутствие магния или кальция приводит к повышению прочности, а металл, легированный сурьмой, характеризуется многократным увеличением твердости.

Медь увеличивает стойкость изделия из свинца к воздействию серной кислоты, барий и литий повышают твердость. Температура плавления свинца при наличии примесей не претерпевает значительные изменения. Спектр применения изделий из свинца достаточно широкий. Основными потребителями этого материала считается кабельное и аккумуляторное производство, где он используется в качестве оболочки кабеля и при производстве аккумуляторных пластин.

Из свинца изготавливают дробь и пули. Низкая температура плавления свинца позволяла в прошлые времена охотникам самим делать пули и дробь.

Антикоррозионные способности свинца позволяют применять его для нанесения защитного слоя на предметы, изготовленные из железа. Кроме того, это свойство свинца широко применяется при изготовлении лакокрасочных изделий. Главным компонентом корабельного сурика, которым красят подводную часть корабля, является пигмент, в основе которого лежит свинец.

Свинцовая оболочка кабеля способна защитить от коррозии электрический и телефонный кабель, проложенный под землей и водой, в агрессивной среде. При какой температуре плавится свинец, олово, висмут и кадмий, учитывают при изготовлении электрических предохранителей. До сегодняшнего дня востребованы свинцовые аккумуляторы в автомобильной, оборонной и ряде других отраслей экономики. Правда, в последние годы стали активно использовать кадмиево-никелевые аккумуляторы.

Свинец в составе сплавов широко применяется при изготовлении баббитовых подшипников, припоя из олова и свинца, типографских сплавов. Листы, изготовленные из свинца, экранируют рентгеновские лучи и радиоактивное излучение. Авария, произошедшая в 1986 году на Чернобыльской АЭС, сопровождалась интенсивным радиоактивным излучением, для того чтобы остановить процесс в реакторе, использовали мешки с дробью и болванками свинца.

Для защиты людей, находящихся на вертолетах, подающих этот груз, были использованы свинцовые листы. Уникальные свойства свинца в этом случае оказались незаменимыми.

Чему равна температура кристаллизации свинца

Весна. Выглянуло солнышко, и сквозь осевшие сугробы и журчащие ручьи пробиваются подснежники. Но взгляните на рисунок: температура снега и талой воды остаётся 0 °С. Так будет до тех пор, пока не растает последний кристаллик льда, даже если воздух прогреется до +10 °С.

Запомним: в физике превращение кристаллического тела в жидкость называют плавлением. Известно, что снег состоит из кристалликов льда. Поэтому превращение снега в воду – пример плавления.

Лёд – не единственное кристаллическое тело. С помощью микроскопа можно увидеть плотно прилегающие друг к другу кристаллы во всех металлах и многих других веществах.

Многочисленные наблюдения за плавлением разных тел показывают, что каждое кристаллическое тело плавится при строго определённой температуре; во время плавления температура тела и образующейся жидкости одинакова и остаётся постоянной, пока всё тело не расплавится. Вещества некристаллического строения (стекло, смола, пластмасса и некоторые другие) такими свойствами не обладают; они будут изучаться в следующей теме.

Температуры плавления/кристаллизации, °С
Железо	1539	Вода (лёд)
Олово	232	Ртуть	–39
Свинец	327	Спирт	–114

Если расплав кристаллического тела охлаждать, то наступит его кристаллизация – образование кристаллов твёрдого вещества. Как ни удивительно, но температура жидкого и твёрдого веществ во время этого будет оставаться постоянной, пока вся жидкость не отвердеет. При этом температура будет равна температуре плавления – это подтверждают опыты.

На рисунке 0 °С – температура одновременно двух тел: .
Как долго температура талой воды будет оставаться 0 °С?
Плавлением называют явление, при котором происходит .
Таяние снега называют плавлением, так как .
Температура плавления разных кристаллических тел является .
Сравните температуры плавящегося тела и получающегося расплава.
Что происходит с температурой плавящегося кристалла?
Кристаллизацией жидкости называют .
Температура во время кристаллизации расплава .
Температура отвердевания кристаллического вещества .

Плавление и отвёрдевание тел часто изображают графически. Рассмотрим один из таких графиков. Пусть, например, кусочек свинца положили в ложку и поместили над горелкой (см. рисунок).

На участке AB горелка ещё не была зажжена, и свинец имел комнатную температуру 20 °С. На этапе BC твёрдый свинец постепенно прогревался, и вскоре его температура достигла 327 °С – температуры плавления. Затем она оставалась постоянной, а свинец постепенно плавился, и в ложке одновременно сосуществовали твёрдый и жидкий свинец (участок CD). После окончания этого этапа температура (уже жидкого) свинца вновь стала повышаться, так как пламя всё ещё продолжало гореть (участок DE).

В момент времени, соответствующий точке E, горелку погасили, и температура жидкого свинца начала понижаться (участок EF). Как видите, остывание происходило медленнее, чем нагревание (сравните наклон участков EF и DE). Затем в точке F температура расплава достигла 327 °С и длительное время оставалась постоянной, так как происходила кристаллизация вещества. Следовательно, на участке FG сосуществуют жидкий и твёрдый свинец. Наконец, на участке GH остывает уже полностью отвердевший свинец.

Зелёная часть графика символизирует отсутствие теплопередачи от пламени к веществу, синяя часть – получение теплоты, а красная часть – отдачу теплоты.

Для обсуждения примера графика рассмотрим ситуацию: .
На участке AB температура свинца была комнатной, так как .
На этапе BC наблюдалось повышение температуры свинца до .
На этапе CD температура свинца .
Что можно сказать о характере превращения свинца в расплав?
В ходе всего процесса плавления вещества в ложке .
На участке DE температура полностью расплавившегося свинца .
На участке EF жидкий свинец начал охлаждаться, так как .
На каком участке свинец снова находился сразу в двух состояниях?
На завершающем участке графика .

Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей

Свинец является химическим элементом из 14 группы, таблицы Д. И. Менделеева. Свинец получил 82 номер. Свинец является ковким и пластичным металлом серебристого оттенка, включая синеватый оттенок. Элемент повсеместнораспространен по поверхности Земли, легко добывается и поддается влиянию. Первые украшения и свинцовые предметы роскоши (Бусинды) с применением металлургической деятельности, дают право утверждения, что плавление металла как свинца, стала первой в истории человечества около 6400 г. до н. э. Самым старым изделием из свинцового сплава считается женская статуэтка в одежде из храма Осириса (3100 – 2900 гг. до н.э.). Древний Рим производил до 80 тыс. тонн свинца в год, в том числе для водопровода. На территории Руси металл нашел применение в обустройстве крыш, для печатей при создании грамот. Происхождения слов «свинец» до сих пор не ясно, на латинском языке название произошло от слова plumber (водопроводчик).

Алхимики связывали элемент с Сатурном. К 1840 г. промышленная революция спровоцировала выработку свинца до уровня 100 тыс. тонн, а ко второй пол. XIX ст. производилось уже 250 тыс. тонн. До 1990 годов элемент активно применяли в типографии.

Свинец характеристика

Компонент редко обнаруживается в самородном виде. Существует более 80 минеральных пород с включением элемента, например: церуссит, галенит, англезит.

Технологические свойства и характеристики металла

Свинец получил типичные особенности и технологические свойства своей группы и характеризуется повышенной тяжестью, и плотностью с традиционным серым оттенком. При контакте с воздухом металл теряет блеск.

Несмотря на высокую плотность металл проявляет существенную мягкость, при комнатной температуре на нем можно оставить след ногтем.

Плотность свинца и его масса

Масса элемента равняется 82, что является причиной большого веса. Кристаллическая решетка получила кубическую форму. В углу модели молекулы и посредине всех граней находится атом.

Высокая масса относит вещество в состав списка тяжелых компонентов. При нагревании плотность материала падает.

Какая температура плавки свинца?

Свинец не является тугоплавким веществом, что выделяет его из прочих плотных элементов. Вещество легко можно деформировать и прокатать в фольгу.

Температура полного плавления свинца – 327,46 °С. Что бы узнать какая точная температура плавления свинца достаточно применить формулу F = 1,8 °C + 32. Таким образом плавление свинца происходит при температуре 620,6 F.

Температура кипения элемента наступает при – 1749 °С. Чтобы провести процедуру литья необходимо довести компонент до 400–450 °С.

Стоит отметить что при температуре -7,26 К, компонент получает сверхпроводимость. При плавлении компонент получает текучие свойства, увеличивается вязкость и изменяется поверхностное напряжение.

Механические свойства

Высокая пластичность стала причиной плохих прочностных качеств.

Сопротивление разрыву – до 13 Мпа (у железа показатель – 250 МПа).
Твердость по Бринеллю составляет – 3,2 – 8 НВ.
Предел при сжатии – до 50 Мпа.
Удлинение материала не более 50-70%.

Теплопроводность в два раза меньше, чем у Феррума, в 11 раз ниже показателя меди и составляет 33,5 вт/(м·К). При комнатной температуре значение теплоемкости – 0,12 кДж/(кг·К).

Электропроводность в нормальных условиях проявляет плохую электропроводность: удельное сопротивление равно 0,22 Ом-кв. мм/м. У меди такой показатель достигает 0,017.

Сопротивление коррозии

По своим инертным свойствам свинец приближается к категории благородных металлов. Высокий порог вступления в реакцию и наличие оксидной пленки, обеспечивают высокую сопротивляемость ржавчине. Серная кислота, а также угольный ангидрид, растр сероводорода не воздействует на элемент. В городской местности уровень коррозии может достигать -0,00068 мм/год.

Свинец стойкий к хромовой, концентрированной уксусной, фосфорной кислоте. Компонент быстро разрушается в азотной и разбавленной уксусной кислоте и концентрированной серной (90%).

Области применения свинцовых сплавов

Свинец активно применяется для источника тока полученного химическим путем. Около ¾ всей массы произведенного металла используется для создания свинцовых аккумуляторов. Несмотря на конкуренцию щелочных источников энергии, свинец вырабатывает электричество более высокого напряжения. Элемент применяется для обмоток сверхпроводящих трансформаторных систем. Компонент был одним из первых замеченных веществ со свойствами сверхпроводимости. Свинцовый сплав (баббит) нашел применение в создании подшипников, благодаря антифрикционным свойствам. Свинец широко применяется для создания электрических предохранительных систем благодаря возможности создания легкоплавких соединений с другими металлами (кадмием или оловом).

Подшипники из свинцового сплава

20% всего объема компонента идет на создание оболочки силового кабеля для подземных и подводных линий. Свинец начали применять в военном деле во времена Римского государства, в качестве снарядов для катапульты. Современная промышленность производит из свинца пули и другие комплектующие для спортивного инвентаря, боевого и охотничьего оружия. Свинец популярен в качестве универсального припоя, включая случаи, когда соединить метал другим вариантом затруднительно.

Металл активно применяется для защиты от радиоактивного излучения, благодаря своей массе. Благодаря дешевизне компонент устанавливается в рентген кабинетах, и на ядерных полигонах.

Также элемент используется, как часть звукоизоляционного покрытия и в кровельном деле. Также материал используют в сейсмостойких фундаментах строений, и уплотнений между кладкой. Краска со свинцом используется на технических сооружениях (мосты, каркасные строения).

Домашние и промышленные способы

Для выделения и плавления чистого свинца, чаще всего используют галенит, как основу плавки. Способом флотации обогащают концентрат до 40-70%. Далее применяют несколько методов плавления:

Электротермическое плавление.
Способ термического плавления Ванюкова (расплавление в жидкой ванне).
Плавление в шахтной (ватержакетной) печи.

После химической обработки удаляют примеси других элементов, в результате чистота свинца достигает более 99%.

Главными производителями являются: страны ЕС (плавление 2200 килотонн), США (1400), КНР (1200), РФ (1100). Также широкое производство плавления компонента находится в Южной Корейской республике, Украине и Казахстане.

Приготовление расплава

Для начала плавления в домашних условиях подбирается емкость с жаростойкой ручкой, которая выдержит высокую температуру. Для такой функции подходит старый кухонный чайник или подобная бытовая утварь. В домашних условиях можно применять чугунную посуду, при отсутствии других вариантов используют консервные емкости, с использование плоскогубцев в виду высокой температуры операции. Заранее следует предусмотреть будущее место захвата банки инструментом. Для удобства, в жестяной банке можно проделать отверстие в районе ободка. Это даст возможность точно выливать металл с высокой температурой, в нужном месте, без потеков расплавленной массы снаружи емкости.

Обрабатываемый материал размельчают и избавляют массу от лишних включений любыми доступными способами. Чем лучше будет размельчен металл, тем быстрее он расплавится. Емкость необходимо надежно установить над источником огня и прогреть для ликвидации влаги и сторонних примесей.

Кипение свинца достигается при температуре более 1700 °C. В домашних условиях такую температуру создать невозможно, однако при температуре 700 °C элемент проявляет высокую летучесть. Таким образов при отсутствии специального оборудования и практической необходимости, не стоит доводить свинец до температуры с красным оттенком, в виду вредности испарений для окружающих лиц.

Процесс плавления и заливка

В подогреваемую емкость не стоит сразу погружать весь лом. Контактировать с нагретым дном будет только тонкий слой, а остальная приобретенная температура будет рассеиваться в массе свинца. Для эффективной плавки лучше бросить небольшое количество в уже разогретую ванну постепенно помещая остальные части. Это увеличит площадь разогретой массы с высокой температурой.

После разогрева всей массы лома. На поверхности образуется шлаковый слой, который нужно убрать ложкой с длинной ручкой или подобным средством. Если масса получила единую разогретую консистенцию ее стоит переместить в предварительно разогретую форму. Низкая температура плавления провоцирует быстрое застывание в кристаллический вид. Если форма не разогрета, свинец начнет неровно ложится прямо во время заливки, и изделие получится неоднородным с присутствием дефектов.

Рыболовные лаки

Свинцовые изделия, статуэтки или рыболовные снасти можно покрывать лаком, используемым рыбаками. У любителей рыбной ловли есть несколько функций для этого ингредиента. Однако с предотвращением оксидного слоя на поверхности, раствор также эффективно справляется. Производят жидкость для придания старым наживкам и грузилом былого блеска.

Методы избавления от оксида

Во время взаимодействия с воздухом между атомами металла и окружающей средой образуется ионная связь. Кислород отдает два электрона. На поверхности быстро возникает окислительный слой. Такая оксидная пленка способна предотвратить дальнейшее воздействие враждебной среды. Пленка, также становится барьером во время передачи электричества.

Оксидная пленка на продукте, изготовленном из свинца появляется через малый промежуток времени. Механическая очистка – довольно трудоемкое и бесполезное занятие. Сразу после успешного снятия слоя, образуя поле, и оголенные атомы вступают в связь с новыми атомами воздуха. Создать защиту для предмета можно при использовании масла подсолнуха. Также актуален вариант с графитовой смазкой и лаком.

Для домашнего обихода отлично подходит масло подсолнуха. Масло наливают в миску, после чего в жидкость помещают требуемое изделие из свинца. При правильной выдержки (около 5 минут), необходимо вытянуть изделие из масла и дать ему просохнуть на подготовленных салфетках.

В условиях производства для уменьшения распространения оксидных включений на поверхности деталей применяют графитовую смазку. Смазка не является редкой или дорогостоящей, однако в бытовых условиях она редко оказывается в наличии. Такое средство продается в автомагазинах и хозяйственных торговых точках. При должном отношении свинцовая поверхность будет длительное время демонстрировать блеск.

Графитовая смазка для свинца

Если оксидная пленка уже успешно покрыла поверхность, существуют способы ее удаления. Для этого, применяется концентрированный раствор кислоты. Для таких действий необходима специальная подготовка, включая наличие химического стеклянного инвентаря. Обычные столовые банки или миски не подойдут. Реактивные ингредиенты могут нанести вред человеку, оставить ожоги на теле.

Приветствуется использование защитных очков и маски.

Обрабатываемое изделие погружается в кислотный раствор. Необходимо подождать пока пленка оксида будет разрушена. После успешного подъема из раствора обрабатывается поверхность для защиты маслом или лаком.

Техника безопасности

Расплавленный свинец способен произвести значимые увечья и ожоги. Капля мгновенно пропалит одежду и попадет на открытую поверхность кожи. Жидкая форма свинца может при вытекании попасть на легко возгораемые предметы и спровоцировать пожар в помещении. Если в жидкий расплав проникает вода происходит резкая вспышка с распространением мелких брызг металла по всей площади. Такие включения могут попасть на кожу и глаза, что болезненно и опасно для органов человека. Таким образом, обязательно во время работы необходимо использование одежды, которая покроет все тело включая рукава, надевайте головной убор. Ткань должна быть с высокой огнеупорностью и термостойкостью. На лицо необходимо надеть маску и защитные очки.

Помещение, в котором проводят плавку, необходимо хорошо проветривать, ввиду токсичности испарения свинца. Если маски нет в наличии используйте ватно-марлевую повязку. При попадании в организм свинец может спровоцировать и усугубить ряд болезненных процессов, накапливаясь в органах, элемент вызывает острое отравление.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Расплавить свинец нетрудно. Это можно сделать даже в домашних условиях, используя подходящую тонкостенную стальную или даже алюминиевую емкость. Температура плавления свинца невысокая. Чтобы ее достичь, достаточно пламени конфорки бытовой газовой или электрической плиты.

Свинец: характеристика

Распространение в общей массе земной коры – 0,0016 %. Это вроде бы и мало, но если сравнивать данный показатель с ближайшими соседями по таблице химических элементов – ртутью, золотом, висмутом, то свинец занимает гораздо более высокое место. Основной источник сырья для его получения – это полиметаллические сульфидные руды.

Материал имеет характерный грязно-серый цвет. На срезе свинец блестит с синеватым отливом, однако вскоре тускнеет. Это происходит окисление при воздействии воздуха. На поверхности среза образуется тонкий слой оксида. Металл тяжелый, его плотность – 11,34 г/см³. Это в полтора раза больше, чем у железа, и вчетверо в сравнении с алюминием.

Кроме того, что температура плавления свинца невысока, он еще является одним из самых мягких металлов. Его можно поцарапать ногтем, порезать ножом. Он достаточно гибкий, плющится молотком. Материал хорошо подходит для плавления и литья даже в домашних условиях.

Технологические свойства: какая температура плавления свинца?

Он плавится при 327,46 °C (600,61 K). Сохраняет высокие технологические литьевые свойства в диапазоне от 400 до 450 °С. Температура кипения свинца равна 1751 °С (2022 K). Пленка оксида, необходимая для защиты от коррозии, плавится только при 850 °С. Такая высокая температура, существенно превышающая режим плавления, усложняет процесс сваривания свинца в сплавах с другими металлами. К тому же при 700 °C летучесть свинца заметно возрастает.

В холодном виде материал хорошо поддается обработке. Его можно прокатать в тонкую фольгу. При давлении от 2 т/см² дробленый свинец спрессовывается с образованием монолитной массы. Проволоку из него получают не методом литья, а при продавливании твердого материала через фильеру. Малая разрывная прочность не дает возможности использовать для этих целей обычное волочение.

При какой температуре плавится свинец в составе с другими металлами? Это будет зависеть от состава сплава и соотношения металлов в нем. С одним материалом температура может повыситься, в то же время с другими – быть значительно ниже. К примеру, припой, в основе которого олово (64 %) и свинец (36 %), плавится при 180-200 °С.

Плавление в домашних условиях: подготовка

Необходимо подобрать подходящую емкость, желательно, чтобы ее ручка была из жаростойкого материала. Хорошо для этих целей подойдет старый чайник, кофейник или другая вышедшая из употребления кухонная утварь с удобной рукоятью. Можно расплавить материал и в старой чугунной посуде, а для заливки использовать глубокую ложку с длинной ручкой.

В крайнем случае подойдет и жестяная консервная банка. Но тут не обойтись без плоскогубцев. Ими можно снять с огня разогретую посуду и залить расплавленный свинец в подготовленную форму. Но это следует делать очень осторожно. Для удобства на ободке жестянки лучше сделать желобок. Тогда расплавленный металл выльется тонкой струйкой без подтеков и точно в нужное место. Место для захвата плоскогубцами также следует заранее оборудовать, чтобы не производить лишних манипуляций с посудой и разогретым металлом.

Подготовленный и максимально очищенный от посторонних примесей свинец по возможности измельчают на мелкие кусочки. Так он быстрее будет плавиться. Емкость надежно устанавливается над горелкой и прогревается. Это делается для выгорания с ее поверхности влаги и нежелательных посторонних примесей.

Процесс плавления и заливка

Не стоит загружать в посуду сразу весь объем подготовленного материала. Контактировать с разогретой поверхностью будет только нижний слой свинцового лома, а все, что сверху, будет только забирать на себя тепло и этим замедлять прогрев. Лучше сначала расплавить несколько кусочков, чтобы образовалась лужа, а затем в нее постепенно добавлять новые порции металла. В таком случае увеличивается площадь разогревающей поверхности.

После расплавления всего объема материала металлической лопаткой или ложкой с длинной ручкой с поверхности расплава необходимо снять слой шлака, примесей и мусора. Заливку следует производить в разогретую форму. Сравнительно низкая температура плавления свинца предполагает его быстрое застывание. Особенно заметно это в холодной форме. Материал теряет текучесть, заметно густеет, расплав не заполняет форму, качество отливки ухудшается.

Техника безопасности

Температура кипения свинца очень высока (1751 °C), и достичь ее в домашних условиях нереально. Тем не менее летучесть его уже при 700 °C становится довольно высокой. При существенном превышении температуры плавления находящиеся поблизости люди могут подвергаться негативному воздействию его испарений. Если нет существенной технологической необходимости перегревать расплав, не следует его доводить до красноватого оттенка. Именно это свидетельствует о том, что температура плавления свинца была превышена.

Расплавленный свинец при попадании на кожу может вызвать серьезные ожоги. Его капли прожигают одежду, при попадании на быстровоспламеняющиеся материалы могут вызвать возгорание и, как следствие, пожар, поэтому работать следует осторожно. Недопустимо попадание воды в расплавленный свинец. Это вызывает фонтан серебристых брызг, которые при попадании в глаза могут вызвать крайне нежелательные последствия.

Работать следует в хорошо проветриваемом помещении или на улице. Не стоит пренебрегать средствами индивидуальной защиты. Респиратор или даже ватно-марлевая повязка защитят дыхательные пути от свинцовой пыли. Малые дозы свинца в организме, возможно, сразу и не вызовут последствий. Однако этот материал имеет склонность накапливаться на протяжении жизни и вызывать отравление при превышении допустимых доз.

Температура плавления свинца — приготовление расплава.

Температура плавления свинца позволяет использовать металл в технических целях для изготовления деталей, образования сплавов. Переплавку материала можно проводить в кустарных условиях, соблюдая при этом меры предосторожности.

Свинец легко плавится.

Приготовление расплава

Плавление материала предусматривает процесс перехода из твердого состояния в жидкость под влиянием температурного градиента. Этот показатель имеет зависимость от характеристик компонентов, формирующих сплав.

К примеру, температура плавления свинца составляет 327 °C, а олова – 232 °C. Для припоя, состоящего из этих материалов, температура перехода в жидкость составляет 183 °C.

Плавка материалов происходит при нагревании. Показатель перехода в жидкое состояние называется температурой плавления.

Свинец является пластичным и вязким химическим элементом, легко поддающимся обработке. Он легко образует на воздухе оксид. Свежий срез металла быстро тускнеет. Материал непрочный и легко поддается механическому воздействию. Плотность свинца составляет 11,3 г/см³.Удельная теплота плавления свинца составляет 25 кДж/кг. Материал отличается большой вязкостью, его трудно разломать на части. В то же время он очень мягкий, на нем остается вмятина от нажатия ногтем. Металл легко разрезается ножом.

Температура плавления -температура, при которой металл переходит в жидкое состояние.

Температура плавления свинца позволяет разогревать его в ковше на простом очаге с последующим отливом в формы.

Удельная теплоемкость свинца при комнатной температуре равна 127,5 Дж/кг, а при нагревании металла до кипения показатель увеличивается.

Переплавка в кустарных условиях

Свинец, температура плавления которого низкая, позволяет его использование для литья разнообразных поделок, грузил для рыбалки в домашних условиях. Формировать расплав несложно, но при этом необходимо соблюдать элементарную безопасность и внимательность.
Плавку металла следует проводить в хорошо проветриваемом помещении. Источником тепла можно выбрать ручную горелку, а в качестве сосуда использовать емкость из более прочного и устойчивого к нагреванию металла.
Поместив материал в емкость для нагревания, включить источник тепла на максимальную мощность и направить температурный поток ближе к расплавляемому материалу. Для перевода в жидкость значительного количества сырья потребуется некоторое время.
После выключения горелки расплавленный материал можно заливать в подготовленную форму для литья. Надев специальные рукавицы, аккуратно взять емкость с жидкостью, слегка вращая для предотвращения образования пузырей.
Заливать металл в форму нужно на расстоянии, чтобы не обжечь открытые части тела горячими испарениями свинца. После заливки форму оставить остывать до безопасной температуры.
Пролитый расплав можно легко механически удалить с поверхности с помощью отвертки или долота и использовать его при следующей плавке.
Материал хорошо смешивается с другими металлами, что влияет на состав и качество отливки. При работе необходимо использовать спецодежду и плотные рукавицы для защиты кожи рук от попадания металлической пыли.
Перед заливкой нужно удостовериться, что форма абсолютно сухая. При наличии влаги может произойти мгновенное ее испарение, что повлечет за собой попадание расплава на тело.

Применение металла

Свинец известен человечеству несколько тысячелетий. Еще в Древнем Риме его использовали для изготовления труб для транспортировки воды.

В природе существует примерно 180 минералов, включающих в состав химический элемент №82. Месторождения свинца часто сочетаются с рудами меди, висмута, цинка, серебра.

На сегодня применение металла в промышленном производстве позволяет изготавливать:

пластины для аккумуляторов;
оболочки силовых кабелей;
типографские шрифты;
сплавы и припои;
сплавы для изготовления подшипников;
красители;
пули и дроби для охоты.

А также он используется как средство защиты от радиоактивного излучения.

Свинец широко используется в жизнедеятельности человека.

До недавнего времени металл применяли с целью увеличения октанового числа топлива и обнаружения h3S, но постепенно от данного метода начали отказываться.

Свинец является токсичным химическим элементом. Отравление металлом и его соединениями возможно при разработке рудных месторождений, выплавке и использовании в производстве.

Бытовые отравления происходят по причине длительного хранения продуктов в упаковках или посуде, покрытой глазурью, содержащей свинец.

Анализ графика плавления и кристаллизации свинца

2014-05-28

Из графика следует, что при температуре плавления (точка С) кинетическая и потенциальная энергии молекул становятся примерно одинаковыми (Ек ~ Eп) и связи между ними могут разрываться.

категория: Физика

свойства и температура плавления, процедура плавки и меры безопасности

Свинец расплавить не очень сложно. Сделать это можно и самостоятельно, воспользовавшись ёмкостью из алюминия или тонкостенной стали.

Этот металл плавится при невысокой температуре, достичь которую можно посредством обыкновенной газовой конфорки или электрической плиты.

Характеристики свинца

На нашей планете содержится 0,0016% этого металла от совокупной массы земной коры. Этот показатель хоть и небольшой, однако, если его сравнивать с иными химическими элементами — висмутом, золотом, ртутью, то свинец находится на гораздо более высокой позиции.

Преимущественный источник сырьевого материала — сульфидные полиметаллические руды. Металл имеет следующие качества:

мягкость;
невысокая температура плавления;
обрабатывать этот металл можно и самостоятельно.

Этот материал характеризуется грязно-сероватым оттенком. На участке среза металл имеет синеватый отлив, который постепенно становится тусклым. Это связано с окислительным процессом, который происходит благодаря влиянию кислорода. На срезе при этом формируется оксидный слой.

Это тяжёлый металл, его плотность составляет 11,34 г/см³. Этот показатель примерно в полтора раза выше, нежели у обыкновенного железа. Помимо всего прочего, свинец также относится к наиболее мягким металлам.

Его поверхность с лёгкостью царапается даже обыкновенным ножиком или ногтём. Свинец является крайне гибким, расплющить этот металл можно обыкновенной киянкой или молотком. А ещё он нередко используется для литья или плавления своими руками.

Температура плавления

Температурные показатели, при которых свинец начинает закипать — 1751 градус.

Этот металл начинает плавиться при температуре 327,46 градуса по шкале Цельсия. Его литьевые качества полностью сохраняются в пределах от четырёхсот до четырёхсот пятидесяти градусов.

А оксидная плёнка, защищающая материал от воздействия коррозии, начинает плавиться лишь при температуре в 850 градусов Цельсия, что затрудняет сваривание этой разновидности металла с другими. Кроме того, уровень летучести свинца существенно увеличивается при температуре в 700 градусов.

Материал отлично обрабатывается и в охлаждённом виде. Из него можно сделать тонкий слой фольги. Если на этот металл воздействует давление в 2 тонны на квадратный сантиметр, то он приобретает вид монолита.

Проволоку же из него делают посредством продавливания в фильере. Низкая степень прочности на разрыв не позволяет пользоваться обыкновенным волочением для этой цели.

Подготовка к плавлению свинца

Для начала нужно найти ёмкость. Будет отлично, если ручка сосуда будет сделана из какого-нибудь жароустойчивого материала. Для этой цели можно воспользоваться старым кофейником или чайником.

Материал можно плавить и в устаревшей посуде, сделанной из чугуна, пользуясь глубокой и длинной ложкой для заливки.

Если поблизости нет подходящей ёмкости, то можно применить и обыкновенную консервную «жестянку». Однако, здесь следует пользоваться пассатижами, которые будут использоваться для снятия раскалённой посуды с пламени и заливки материала в форму.

Не забывайте, что во время работы нужно быть предельно осторожным. Чтобы упростить процедуру, на одной стороне банки можно сделать небольшой желобок. В таком случае раскалённый металл будет выливаться тоненькой струйкой чётко в необходимое место.

Очищенный от примесей материал можно помельчить, чтобы он расплавился как можно скорее. Ёмкость нужно надёжным образом поставить над горелкой и как следует прогреть. Это нужно сделать для того чтобы избавить поверхность от лишних примесей и влаги.

Процедура плавки

Не нужно пытаться расплавить сразу весь подготовленный свинец, ведь взаимодействовать с раскалённой поверхностью ёмкости будет лишь самый нижний слой.

Сначала расплавьте два-три куска, чтобы сформировалась лужица, после чего постепенно накидывайте новый материал. Так у вас появится возможность сделать рабочую площадь более объёмной.

После плавления с поверхности металла нужно убрать слой мусора, примесей и шлака. Заливка должна осуществляться в нагретую форму. А также свинец характеризуется оперативным застыванием. Материал быстро утрачивает текучесть, становится более густым, в связи с чем не может полностью наполнить собой форму.

Меры безопасности

Дома нереально добиться закипания свинца, так как температура при этом должна быть крайне высокой. Так или иначе, но летучесть этого металла заметно увеличивается уже при 700 градусов.

При повышении температурных показателей, люди, находящиеся рядом, могут пострадать от неблагоприятного воздействия испарений материала.

В том случае, если нет необходимости, не нужно доводить свинец до «красноты». Расплавленный свинец может навредить следующим образом:

При попадании на поверхность кожного покрова, он может стать причиной сильных ожогов, так как температура плавления свинца довольно высокая.
Капли металла быстро прожигают предметы одежды.
Если раскалённый металл попадёт на легковоспламеняющиеся предметы и материалы, то это запросто может стать причиной пожара.

А также следует избегать попадания жидкости в раскалённый металл. В противном случае может появиться фонтан из раскалённых брызг, которые могут доставить много проблем.

Плавить свинец нужно на свежем воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией. Нежелательно избегать применения защитных средств. Респиратор или обыкновенная марля способны защитить лёгкие от металлической пыли.

12 июля в сообществе Всероссийского конкурса «Большая перемена»

Наука и логика: новая тематическая неделя на «Большой перемене»

12 июля в сообществе Всероссийского конкурса «Большая перемена» – проекта президентской платформы «Россия – страна возможностей» – стартовала новая тематическая неделя «Homo Science», посвященная основам критического мышления, науки и логики. Партнером недели выступает ГК «Росатом».

12 июля в 16:00 старт недели даст онлайн-лекторий «Большая наука в популярном ситкоме», на котором кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, научный переводчик сериала «Теория большого взрыва» Марк Ширченко расскажет о том, почему наука это не скучно.

13 июля в 16:00 школьников ждет викторина «Правда или миф» от основателя проекта по фактчекингу, ведущего подкаста «ХорошийПлохойЗлой научпоп» Ильи Бер.

14 июля в 16:00 пройдет тематический онлайн-лекторий «Как прийти к своей мечте» от системного инженера АО «Атомэнергопроект» Ивана Хомякова.

15 июля в 16:00 участники сообщества примут участие в викторине «Все об атоме» с ведущим подкаста «ХорошийПлохойЗлой научпоп» Ильей Земцовым.

16 июля в 16:00 школьники встретятся с психологом, основателем проекта «Сцена» Ириной Гросс в рамках онлайн-лектория «Родители: инструкция по применению».

Всероссийский конкурс «Большая перемена» проводится в рамках Национального проекта «Образование». Его организаторами выступают АНО «Россия – страна возможностей», ФГБУ «Роспатриотцентр» и Российское движение школьников.

Конкурс проходит при поддержке Минпросвещения России, Минобрнауки России и Росмолодёжи. Партнёры конкурса – Сбербанк, Mail.ru Group, АНО «Национальные приоритеты», ГК «Росатом», ОАО «Российские железные дороги», ВВПОД «Юнармия».

ДАТА И МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ: 12 июля – 18 июля 2021 года, сообщество «Большая перемена» социальной сети ВКонтакте (https://vk.com/bpcontest)

КОНТАКТЫ ДЛЯ СМИ:

Ольга Кузнецова, +7 (962) 989-83-37, [email protected]

Таблица температуры плавления (tпл) металлов и сплавов при нормальном атмосферном давлении

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

Вернуться в раздел аналитики

Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Температура кристаллизации — обзор

2.2.2 Поли (гликолевая кислота)

PGA имеет высокую температуру кристаллизации T _c2 (определяется в процессе охлаждения из расплавленного состояния с помощью дифференциального сканирующего колориметра, DSC) и относительно небольшая разница температур (T _m — T _c2) между T _m и температурой кристаллизации T _c2. Полимер с небольшой разницей температур имеет тенденцию кристаллизоваться при охлаждении листа или волокна, экструдированного из такого полимера из его расплавленного состояния, и из-за этого трудно получить прозрачный формованный продукт.Следовательно, процесс формования PGA связан с проблемой, заключающейся в том, что условия формования, такие как температура формования и температура растяжения, ограничены узкими диапазонами (2009, WO2009107425 A1, KUREHA CORP.).

Кристаллический PGA имеет небольшую разницу температур (T _c1 — T _g) между температурой кристаллизации T _c1 (обнаруженной при нагревании его аморфного вещества с помощью DSC) и T _{g. Из них}.Полимер с небольшой разницей температур имеет тенденцию быстро кристаллизоваться во время обработки. Высокая скорость кристаллизации PGA может вызвать проблемы с формованием или внешним видом продукта, такие как нарушение стабильного растяжения, неоднородность толщины сформованного продукта или помутнение (побеление) сформованного продукта из-за кристаллизации PGA в случае формование в сочетании с другим термопластичным полимером. Кристаллический PGA может обеспечить лист из аморфного PGA, например, путем его обработки в расплаве в виде листа и закалки полученного листа (2008, WO2008004490 ; 2009, WO2009107425 A1, KUREHA CORP.).

Кроме того, PGA имеет недостаточную стабильность расплава и имеет тенденцию легко выделять газы при переработке в расплаве. Более конкретно, в обычном PGA температура, при которой потеря веса при нагревании достигает 3%, составляет около 300 ° C. Кроме того, было обнаружено, что многие добавки, такие как дезактиватор катализатора, зародышеобразователь, пластификатор и антиоксидант, ухудшают стабильность расплава PGA. Когда стабильность расплава PGA недостаточна, условия формования или формования, такие как формование или температура формования, ограничиваются узкими диапазонами, и качество получаемого формованного или формованного продукта легко ухудшается (2003, WO2003037956 A1, KUREHA CHEMICAL IND CO LTD.).

Температура плавления припоя что это такое и почему это важно?

Точка плавления любого материала определяется как температура, при которой твердое вещество становится жидкостью. С инженерной точки зрения эта температура определяет, какие материалы могут быть использованы для данных реальных приложений. В большинстве случаев материалы выбираются таким образом, чтобы они использовались в твердой форме, без возможности плавления.

Припои разные. Роль припоев состоит в том, чтобы расплавить и при плавлении соединить два или более электрических компонента вместе.Припои состоят из десятков составов сплавов с температурами плавления от 90 ° до 400 ° C. Выбор любого конкретного припоя для применения основан на температуре плавления этого припоя. Например, если приложение таково, что устройство будет работать в высокотемпературной среде, выбранный припой должен иметь температуру плавления выше, чем рабочая температура.

В промышленном применении припои можно разделить на две категории:

Эвтектика
Неэвтектический

Слово «эвтектика» происходит от греческого «eútēktos», что означает «легко плавится».На практике эвтектика относится к сплаву, который плавится при одной температуре и после охлаждения затвердевает при одной заданной температуре. Эта возможность важна в определенных производственных процессах.

Таким образом, неэвтектический сплав — это сплав, который не плавится при одной температуре. Эти сплавы имеют так называемый интервал плавления. Сплав начинает плавиться при определенной температуре, затем продолжает плавиться при повышении температуры, пока не будет достигнута конечная температура, и сплав станет полностью жидким.Разница между температурами начала и окончания плавления называется диапазоном плавления. Некоторые сплавы имеют диапазон плавления до 3 ° C, в то время как другие имеют диапазон плавления до 75 ° C.

Какой припой использовать?

Выбор конкретного припоя основывается на нескольких факторах, но двумя из основных критериев являются:

температура плавления припоя используемого процесса
любые последующие термические процессы.

Возможно, требуется высокотемпературный припой, потому что производитель будет выполнять последующие термические процессы, и он не хочет оплавлять первый припой. Высокотемпературный припой позволяет ему выполнять более одного термического процесса без нарушения целостности устройства. Или, может быть, нужен низкотемпературный припой, потому что производитель имеет термочувствительные компоненты и не хочет их повредить из-за воздействия высоких температур.

Производитель может паять компонент или компоненты, используя, например, припой с высоким содержанием свинца (Pb).Эти сплавы плавятся в диапазоне 300 °. Затем он может сделать вторичный припой, используя припой с оловянным серебром (SnAg), который плавится при температуре 220 °. Наконец, при необходимости, он может сделать третий припой оплавлением, используя припой на основе индия с температурой плавления в диапазоне 150 ° C. Этот метод ступенчатой пайки, начиная с высокотемпературного припоя, дает производителю значительную гибкость процесса.

В других случаях требуется низкотемпературный припой. Различные электронные блоки содержат термочувствительные компоненты или, возможно, органические компоненты с низкими тепловыми порогами.Выбранный припой должен иметь температуру плавления ниже 150 ° C, возможно, до 100 ° C. Распространено то, что припой был выбран из-за его температуры плавления.

Почему я должен использовать эвтектический сплав вместо неэвтектического сплава?

Металлургия эвтектического сплава позволяет ему плавиться и замерзать при одной температуре. Это означает быстрое оплавление и охлаждение. Более быстрый процесс — более рентабельный. Когда припой быстро плавится и замерзает, качество паяного соединения является оптимальным.Любое специализированное крепление для удержания компонентов на месте во время оплавления, как правило, может быть менее сложным. Таким образом, выбор эвтектического сплава имеет много преимуществ, и большинство производителей предпочитают использовать эвтектический сплав, когда это возможно.

Однако количество коммерчески доступных эвтектических сплавов ограничено, в то время как количество различных применений пайки огромно. Чаще всего процесс диктует, что выбранный сплав будет неэвтектическим. Использование неэвтектических сплавов не следует рассматривать как ущерб; это просто означает, что производителю нужно будет уделить особое внимание оптимизации процесса оплавления.Если процесс эвтектического сплава может быть быстрым, неэвтектический сплав во время затвердевания будет частично твердым, а частично жидким. В течение этого периода твердое / жидкое соединение паяное соединение подвержено явлению, называемому «горячим растрескиванием». Смещение деталей во время оплавления и прерывание процесса оплавления являются типичными первопричинами горячих трещин; их трудно обнаружить при регулярном контроле качества. С увеличением времени обработки появляются большие возможности для менее чем оптимального оплавления припоя.Кроме того, любой специализированный инструмент может оказаться более сложным для достижения того же конечного результата.

Почему я должен использовать припой из золотого сплава вместо припоя из свинцового сплава?

Мягкие припои, а именно сплавы на основе свинца, олова и / или индия, начинают терять свою прочность при температурах выше 75% от их точки плавления. Для Pb с температурой плавления 327 ° C сплав становится мягче выше 245 ° C. Для Sn это составляет 175 ° C. Мягкость этих припоев создает проблему, когда они используются для изготовления компонентов и / или узлов, которые будут подвергаться окончательной сборке, такой как оплавление или пайка волной припоя в диапазоне 250–260 ° C.Сплавы золотых припоев, такие как AuSn, состоят из однородной смеси атомов Au и интерметаллидов AuSn. Эта смесь делает эти сплавы очень прочными, так что они почти не теряют прочности вблизи точки их плавления. В результате, Au80Sn20 с температурой плавления 280 ° C является предпочтительным сплавом для пайки / закрытия пакетов узлов, которые герметично закрыты и должны выдерживать окончательную сборку. Высокая термостойкость Au80Sn20 обеспечивает целостность упаковки, даже когда требуется выдерживать нежелательные перерывы в окончательной сборке и связанные с этим проблемы перегрева.

Итог

Припой ~~s Сплавы~~ могут быть изготовлены во многих формах и формах. Из них можно сформировать преформу. Это основной способ использования припоев в полупроводниковой промышленности, при котором преформа припоя становится частью электронной схемы. Заготовка припоя, используемая при автоматической пайке, требует согласованности от партии к партии.

Доступны десятки припоев, некоторые из них эвтектические, некоторые нет; некоторые с узкими интервалами плавления, некоторые с широкими интервалами плавления.Сплавы могут быть на основе свинца (Pb); На основе золота (Au); Среди прочего, на основе олова (Sn) или индия (In). Их можно использовать в приложениях от сотовых телефонов до спутниковых систем. Выбор правильного припоя для конкретного применения зависит от знания среды, в которой он будет использоваться. Первые вопросы, которые задает производитель: «Какая температура плавления необходима» и «Какие процессы должен выдержать припой»?

AMETEK Coining — ведущий мировой производитель преформ для припоя.У нас есть широкий ассортимент легкодоступных припоев, в том числе бессвинцовые сплавы, которые соответствуют Директиве ЕС 2002/95 / EC ‘RoHS’ (Снижение содержания вредных веществ), запрещающей использование припоев на основе свинца в большинстве случаев. Приложения. Чеканка полностью вертикально интегрирована с возможностью работы и разработки новых сплавов. Coining обладает развитыми инструментами и опытом, а также обширной библиотекой инструментов с 18 000 доступными инструментами различных размеров. Новые инструменты также могут быть изготовлены в точном соответствии с требованиями заказчика.

Характеристики плавления припоя являются важным критерием при выборе припоя, однако есть много других факторов, которые влияют на выбор конкретного сплава. Наша команда инженеров всегда готова проконсультировать, а наши уникальные внутренние возможности позволяют нам разрабатывать индивидуальные сплавы для вашего конкретного применения.

Пожалуйста, обращайтесь в один из наших офисов с любыми вопросами. AMETEK Coining имеет офисы продаж в Северной Америке, Азии и Европе.

Офис продаж в США : +1 201-791-4020
[email protected]

Офис продаж в Китае: +86 21-3763-2111 EXT 8894
[email protected]

Офис продаж в Европе: +381 62 291143
[email protected]

Офис продаж в Малайзии: +60 46 43 3062
[email protected]

Металлы и сплавы — температуры плавления

Точка плавления — это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое.

Точки плавления для некоторых металлов и сплавов:

4 901 901 8 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 1555 908147

Металл	Точка плавления (^o C)
Металл	Точка плавления (^o C)	Адмиралтейство Латунь	9014 9014 Алюминий	9014 660
Алюминиевый сплав	463 — 671
Алюминиевая бронза	1027 — 1038
Сурьма	630
					Бериллий Медь	865-955
Висмут	271.4
Латунь, красный	1000
Латунь, желтый	930
Кадмий	321
Хром	9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014 9014	1084
Мельхиор	1170-1240
Золото, 24 каратное чистое	1063
Hastelloy C	1320-1350
1390-1425
Иридий	2450
Кованое железо	1482-1593
Чугун серый чугун	1127-12014
Свинец	327.5
Магний	650
Магниевый сплав	349-649
Марганец	1244
Марганцевая бронза 14
Молибден	2620
Монель	1300-1350
Никель	1453
Ниобий (колумбий)
Фосфор	44
Платина	1770
Плутоний	640
Калий	63.3
Красная латунь	990-1025
Рений	3186
Родий	1965
Рутений 1414 9014 9014 9014	1411
Серебро, монета	879
Серебро, чистое	961
Серебро, стерлинговое	893
Натрий	.83
Припой 50-50	215
Сталь углеродистая	1425-1540
Сталь нержавеющая	1510
29147	Тантал
Олово	232
Титан	1670
Вольфрам	3400
Уран	1114		9014 9014 9014 9014 9014 желтый 932
Цинк	419.5
Цирконий	1854

Золото, серебро и медь — давление и температуры плавления

Точки плавления металлов | Metal Supermarkets

Металлы известны своей способностью противостоять экстремальным условиям. Тяжелые нагрузки, непрерывная езда на велосипеде, сильные удары, едкая среда и даже высокие температуры. Печи, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, форсунки зажигания, высокоскоростное оборудование и выхлопные системы постоянно подвергаются воздействию температур, которые могут вызвать плавление некоторых типов металлов.При выборе металла для высокотемпературного применения необходимо оценить несколько различных температурных точек, и одна из наиболее важных температур, которую необходимо знать, — это температура плавления металла.

Что такое температура плавления металлов?

Температура плавления металла, более известная с научной точки зрения как точка плавления, — это температура, при которой металл начинает превращаться из твердой фазы в жидкую фазу. При температуре плавления твердая фаза и жидкая фаза металла находятся в равновесии.Как только эта температура будет достигнута, к металлу можно будет непрерывно подводить тепло, однако это не приведет к повышению общей температуры. Когда металл полностью перейдет в жидкую фазу, дополнительное тепло снова продолжит повышать температуру металла.

Почему важна температура плавления металла?

Есть много важных температур, которых достигает металл, когда он нагревается либо в процессе обработки металла, либо в результате нанесения, но температура плавления металла является одной из самых важных.

Одна из причин, по которой температура плавления так важна, заключается в отказе компонентов, который может произойти, когда металл достигнет своей температуры плавления. Разрушение металла может произойти до точки плавления, но когда металл достигает температуры плавления и начинает становиться жидкостью, он больше не будет служить своему назначению. Например, если компонент печи начинает плавиться, печь больше не будет работать, если этот компонент достаточно важен. Если топливная форсунка реактивного двигателя расплавится, отверстия засорятся, и двигатель может выйти из строя.Важно отметить, что другие типы разрушения металла, такие как трещины, вызванные ползучестью, могут произойти задолго до достижения температуры плавления, и необходимо заранее изучить влияние различных температур, которым будет подвергаться металл.

Еще одна причина, по которой температура плавления металла так важна, заключается в том, что металлы наиболее пластичны, когда они находятся в жидком состоянии. Металлы нагреваются до температуры плавления для многих различных производственных процессов. Плавка, сварка плавлением и литье требуют, чтобы металлы были жидкими.При выполнении производственного процесса, в котором металл будет плавиться, важно знать температуру, при которой это произойдет, чтобы можно было выбрать подходящие материалы для используемого оборудования. Например, сварочная горелка должна выдерживать внешнее тепло от электрической дуги и расплавленного металла. Оборудование для литья, такое как штампы, должно иметь более высокую температуру плавления, чем отливаемый металл.

Температуры плавления обычных металлов

Это температуры плавления обычных металлов:

Алюминий: 660 ° C (1220 ° F)
Латунь: 930 ° C (1710 ° F)
Алюминиевая бронза *: 1027-1038 ° C (1881-1900 ° F)
Хром: 1860 ° C (3380 ° F)
Медь: 1084 ° C (1983 ° F)
Золото: 1063 ° C (1945 ° F)
Инконель *: 1390-1425 ° C (2540-2600 ° F)
Чугун: 1204 ° C (2200 ° F)
Свинец: 328 ° C (622 ° F)
Молибден: 2620 ° C (4748 ° F)
Никель: 1453 ° C (2647 ° F)
Платина: 1770 ° C (3218 ° F)
Серебро: 961 ° C (1762 ° F)
Углеродистая сталь *: 1425-1540 ° C (2597-2800 ° F)
Нержавеющая сталь *: 1375-1530 ° C (2500-2785 ° F)
Титан: 1670 ° C (3038 ° F)
Вольфрам: 3400 ° C (6152 ° F)
Цинк: 420 ° C (787 ° F)

* Сплавы содержат более одного элемента, поэтому их температура плавления — это диапазон, который зависит от состава сплава.

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 90 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины.Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 90+ офисов в Северной Америке сегодня.

Сравнение температур плавления припоя, олова и свинца | Эксперимент

Электрический припой представляет собой сплав олова с одним или несколькими другими металлами. Припои на основе олова и свинца были широко доступны, но теперь в производстве используются припои, не содержащие свинца, и становится все труднее получить припои на основе свинца.

В этом эксперименте учащиеся нагревают образцы олова, свинца и припоя олово-свинец, чтобы сравнить их точки плавления, наблюдая, что металлический сплав имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем любой из чистых металлов.Это показывает, насколько с таким сплавом удобнее и безопаснее работать при пайке.

Эксперимент удобно проводить группами по два человека и займет около 30 минут.

Оборудование

Аппарат

Защита глаз
Горелка Бунзена
Штатив
Термостойкий мат
Треугольник Пипекле
Крышка тигля

Химическая промышленность

Олово мелкое
Свинец (ТОКСИЧНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ), мелкий кусок
Припой без флюса, мелкий кусок

Примечания по технике безопасности, охране труда и технике безопасности

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
Во всем пользоваться защитными очками. Будьте очень осторожны, чтобы избежать контакта с расплавленными каплями металла. Обеспечьте хорошую вентиляцию. Студентам-астматикам может быть рекомендовано работать в вытяжном шкафу.
Олово, Sn (s) — см. CLEAPSS Hazcard HC102A.
Свинец, Pb (s), (ТОКСИЧНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) — см. CLEAPSS Hazcard HC056.
Припой без флюса — важно, чтобы припой не содержал флюса. Пары, образующиеся при использовании припоя, содержащего флюс на канифольной основе, могут раздражать дыхательную систему и в некоторых случаях вызывать сенсибилизацию.

Процедура

Показать в полноэкранном режиме

Поместите небольшой кусок олова, свинца и припоя на крышку перевернутого тигля. Убедитесь, что вы знаете, какая шишка какая!
Установите крышку тигля на глиняный треугольник на штативе. Поместите зажженную конфорку Бунзена на термостойкий коврик и осторожно нагрейте крышку.
Посмотрите на три куска, чтобы увидеть порядок их плавления.
Когда все три расплавятся, выключите горелку Бунзена и дайте всему остыть.
Обратите внимание на порядок, в котором комки снова затвердевают.

Учебные заметки

Напомните студентам об опасности контакта с горячим расплавленным металлом.

Хорошая вентиляция лаборатории важна, особенно если проводится большое количество экспериментов. Астматикам следует предложить проводить свои эксперименты с использованием вытяжного шкафа.

Общая проблема этого эксперимента состоит в том, что ученики забывают, какая шишка какая.

Точки плавления олова и свинца составляют 232 ° C и 328 ° C соответственно, в то время как припой плавится при более низкой температуре, чем любой из них. (Бессвинцовый припой имеет тенденцию плавиться при температуре около 220 ° C.) Таким образом, порядок плавления следующий: припой, олово и свинец, а порядок затвердевания — противоположный.

Металлические сплавы классифицируются как твердые растворы и обычно получают путем смешивания расплавленных металлов в соответствующем соотношении.

Если это соответствует уровню способностей, учащихся следует попросить сравнить обычный твердожидкостный раствор с раствором сплава.

Дополнительная информация

Это ресурс из проекта «Практическая химия», разработанного Фондом Наффилда и Королевским химическим обществом. Этот сборник из более чем 200 практических занятий демонстрирует широкий спектр химических концепций и процессов. Каждое упражнение содержит исчерпывающую информацию для учителей и технических специалистов, включая полные технические заметки и пошаговые инструкции. Практическая химия сопровождает практическую физику и практическую биологию.

Проверка здоровья и безопасности, 2016 г.

Свойства свинцово-литиевых растворов (Конференция)

Хоффман, Н. Дж., Дарнелл, А., Блинк, Дж. А. Свойства растворов свинца и лития . США: Н. П., 1980. Интернет.

Хоффман, Н. Дж., Дарнелл, А., & Блинк, Дж. А. Свойства свинцово-литиевых растворов . Соединенные Штаты.

Хоффман, Н. Дж., Дарнелл, А., и Блинк, Дж. А. Ср. «Свойства свинцово-литиевых растворов». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/6998040.

@article {osti_6998040, title = {Свойства свинцово-литиевых растворов}, author = {Хоффман, Н. Дж. и Дарнелл, А. и Блинк, Д. А.}, abstractNote = {Свинцово-литиевые растворы представляют интерес для разработчиков реакторов ICF с жидкометаллическими стенками, поскольку Pb может в некоторой степени присутствовать как в пучках тяжелых ионов, так и в мишенях ICF, управляемых лазером; следовательно, Pb будет присутствовать в виде примеси в текущей стенке лития.Кроме того, растворы Pb-Li, содержащие ок. 80 a / o Pb - сильный кандидат на преобразователь HYLIFE, управляемый пучком тяжелых ионов, и жизнеспособная альтернатива стенке из чистого лития для преобразователя, управляемого лазером. Рассмотрены свойства растворов Pb-Li, включая влияние примесей водорода, и обсуждены последствия для конструкции реактора.}, doi = {}, url = {https://www.osti.gov/biblio/6998040}, journal = {}, number =, объем =, place = {United States}, год = {1980}, месяц = {10} }

Память расплава зародыша сферолита, образованного в процессе роста кристаллов изотактического полистирола в процессе затравки

Температурная предыстория процесса затравки D, показанная на рисунке 2a, была предоставлена для образца ИПС для исследования температурной зависимости количество сферолитов.На рис. 4 представлены поляризованные оптические микрофотографии сферолитов ИПС, перекристаллизованных при 180 ° С в течение 1 ч для каждой температуры плавления. Рисунок 4 показывает, что рекристаллизованные сферолиты для каждой температуры расплава появляются в том же месте, что и исходные сферолиты, и количество перекристаллизованных сферолитов уменьшается с увеличением температуры расплава. Морфология перекристаллизованных сферолитов для каждой температуры расплава не обязательно идентична морфологии соответствующих исходных сферолитов.Следовательно, сферулит не обладает всей памятью исходного сферулита, но обладает памятью только о своем положении. Предварительный эксперимент подтверждает, что скорость роста сферолитов не зависит от температуры плавления. Количество зародышей сферолита не уменьшается при температуре плавления ниже 245 ° C. При температуре плавления выше 248 ° C сферолит не перекристаллизовывается. Все сферолиты исчезают в поляризованном оптическом микроскопе при 222 ° C для всех проанализированных образцов.Эта температура идентична температуре плавления нашего образца iPS, которая была оценена с помощью измерения DSC.

Рисунок 4

Поляризованные оптические микрофотографии сферолитов ИПС, перекристаллизованных при 180 ° C в течение 1 часа для каждой температуры плавления: ( a ) 245 ° C, ( b ) 246 ° C, ( c ) 247 ° C и ( d ) 248 ° C. Температурная история с процессом посева D, показанная на рисунке 2a, предоставлена для образца iPS.

Затем мы исследовали зависимость количества сферолитов от времени плавления при различных постоянных температурах плавления.Температурная история с процессом посева D, показанная на рисунке 2b, была предоставлена для образца iPS. На рис. 5 показана кумулятивная зависимость плотности кристаллизованных сферолитов от времени для различных температур расплава. На рисунке 5 числовые плотности нормированы на значения суммарного времени плавления, равного нулю. Количество сферолитов, впервые кристаллизовавшихся на площади 0,156 мм ², составляет 74, 72 и 123 для температур плавления 245, 246 и 247 ° C соответственно.На начальном этапе численная плотность сферолитов быстро уменьшается с суммарным временем плавления, что указывает на то, что быстро уменьшившиеся зародыши не вносят значительного вклада в память расплава. После начальной стадии плотность сферолитов экспоненциально спадает с кумулятивным временем плавления и приближается к некоторому конечному значению. Это асимптотическое значение уменьшается с увеличением температуры расплава. Точки экспериментальных данных успешно аппроксимируются суммой двух экспоненциальных членов с разным характерным временем, как показано сплошными кривыми на рисунке 5.Два характерных времени: 3,7 и 24,4 мин для температуры расплава 245 ° C, 10,6 и 87,0 мин для 246 ° C и 17,4 и 150 мин для 247 ° C. Когда температура расплава ниже 245 ° C, все сферолиты перекристаллизовываются в том же положении, что и исходные сферолиты, и количество зародышей сферолитов не уменьшается. При температуре плавления выше 247 ° C сферолиты не перекристаллизовываются. Последний факт, по-видимому, немного несовместим с вышеупомянутыми экспериментальными результатами с использованием термической истории на рис. 2а, где зародыши сферолита остаются даже при температуре расплава 248 ° C.Это несоответствие возникает из-за разницы во времени плавления. Время плавления в вышеупомянутом эксперименте слишком мало по сравнению с этим экспериментом.

Рис. 5

Зависимость кумулятивного измерения от времени числовой плотности кристаллизованных сферолитов для различных температур расплава (белый ромб: 245 ° C; белый квадрат: 246 ° C; открытый треугольник: 247 ° C). Используется тепловая история с процессом посева D (рис. 2b). Сплошные кривые представляют собой аппроксимацию методом наименьших квадратов суммы двух экспоненциальных членов с разными характерными временами.

Затем мы исследовали зависимость процесса посева от количества сферолитов. Здесь для образца iPS была задана тепловая история с процессами засева B или C вместо процесса засева D, как показано на рисунке 2b. Эти термические истории показаны на рисунке 3. На рисунке 6 мы показываем кумулятивную зависимость от времени плавления числовой плотности кристаллизованных сферолитов для различных температур расплава в соответствии с термической историей с процессом затравки B (температура закалки: комнатная температура), который равен показано на рисунке 3a.Количество сферолитов, впервые кристаллизовавшихся на площади 0,156 мм ², составляет 186, 168 и 178 для температур плавления 236, 237 и 238 ° C соответственно. Рисунок 6 показывает, что нормализованная численность сферолитов мгновенно уменьшается до некоторого значения ниже 0,2 и становится почти постоянной. Отметим, что температуры плавления, исследованные в этом эксперименте (236–238 ° C), ниже, чем равновесная температура плавления iPS (242 ° C). Количество зародышей сферолита не уменьшается при температуре плавления ниже 236 ° C.При температуре плавления выше 238 ° С сферолиты не перекристаллизовываются. Затем, на рисунке 7, мы показываем кумулятивную зависимость от времени плавления числовой плотности кристаллизованных сферолитов для различных температур расплава в соответствии с термической историей с процессом затравки C (температура отжига: 110 ° C, время отжига: 15 мин), что составляет показано на рисунке 3b. Количество сферолитов, впервые кристаллизовавшихся на площади 0,156 мм ², составляет 31 и 24 для температур плавления 236 и 237 ° C соответственно.Аналогичные экспериментальные результаты были получены для кумулятивной зависимости от времени плавления нормированной числовой плотности сферолитов, за исключением того, что нормированная числовая плотность достигает определенного значения выше 0,6. Количество зародышей сферолита не уменьшается при температуре плавления ниже 236 ° C. При температуре плавления выше 237 ° С сферолиты не перекристаллизовываются. Обратите внимание, что температуры расплава, исследованные в случаях термических историй с процессами затравки B и C, на ~ 10 ° C ниже, чем температуры с процессом затравки D.Этот факт указывает на то, что зародыши сферолита, которые формируются в соответствии с термической историей с процессом затравки D (как закалка, так и отжиг), более стабильны, чем те, которые образуются в соответствии с тепловой историей с процессом затравки B (только закалка) или C (только отжиг). . Это явление не обязательно является предсказуемым результатом, но его можно разумно интерпретировать с помощью следующих простых аргументов. Зародыши сферолита, которые образуются сразу после закалки при температуре ниже T _г, считаются нестабильными, но могут быть стабилизированы путем отжига при температуре выше T _г.Напротив, те, которые образуются сразу после закалки выше T _г, также нестабильны, но не могут быть стабилизированы отжигом выше T _г. Существование этих нестабильных ядер сферолита и их стабилизирующее поведение должны быть установлены в будущих исследованиях. Эти экспериментальные результаты приводят к выводу, что кристаллит, состоящий из высокомолекулярного компонента, может оставаться без плавления при более низких температурах плавления, что считается причиной запоминания расплава зародышей сферолита, которые образуются согласно тепловым историям с затравкой процесс B или C.

Рис. 6

Кумулятивная зависимость от времени плавления числовой плотности кристаллизованных сферолитов для различных температур плавления (закрашенный алмаз: 236 ° C; закрашенный квадрат: 237 ° C; закрашенный треугольник: 238 ° C.) Через тепловую историю с процесс посева B (температура закалки: комнатная температура), который показан на рисунке 3a.

Рисунок 7

Кумулятивная зависимость от времени плавления числовой плотности кристаллизованных сферолитов для различных температур плавления (закрашенный алмаз: 236 ° C; закрашенный квадрат: 237 ° C) на протяжении термической истории с процессом затравки C (температура отжига: 110 ° C, время отжига: 15 мин), что показано на рисунке 3b.

Первичные ядра сферолитов ИПС образуются на стенках покровного стекла только при толщине образца ~ 10 мкм. Здесь мы подтверждаем, всегда ли ядра сферолита генерируются в определенных местах на стенках покровного стекла. После сброса образца iPS, образец подвергается процессу затравки D, кристаллизируется в течение 3 часов при 180 ° C, переплавляется в течение 30 минут при 247 ° C и перекристаллизовывается в течение короткого времени при 180 ° C. На рис. 8 показана составная оптическая микрофотография отрицательного изображения, полученного перед переплавкой, и положительного изображения, полученного во время перекристаллизации после переплавки.Стрелками показаны смещения зародышей сферолита до и после переплавки. На рисунке 8 показано, что несколько ядер сферолита перемещались случайным образом, то есть величины и направления их векторов смещения были случайными. Таким образом, на покровном стекле нет определенного места для зародышей сферолита. На основе подробного анализа среднего квадратичного смещения зародышей в каждый момент плавления установлено, что среднее квадратичное смещение увеличивается со временем плавления и достигает постоянного значения в определенный момент времени.

Рис. 8

Сложенная поляризованная микрофотография отрицательного изображения, полученного до переплавки, и положительного изображения, полученного во время кристаллизации после переплавки. Стрелками показаны смещения зародышей сферолита до и после переплавки.

Здесь мы обсуждаем причину, по которой кажущаяся температура плавления (~ 280 ° C) выше, чем точка равновесного плавления (242 ° C) для порошковых образцов ИПС.

Разное

Температура плавления и кристаллизации свинца: Температура плавления и кристаллизации свинца

Температура плавления и кристаллизации свинца: Температура плавления и кристаллизации свинца

Температура плавления и кристаллизации свинца

Наши партнеры

Похожие материалы:

Сборник задач по физике, Лукашик В.И.

Чему равна температура кристаллизации свинца

Свинец характеристика

Технологические свойства и характеристики металла

Плотность свинца и его масса

Какая температура плавки свинца?

Механические свойства

Сопротивление коррозии

Области применения свинцовых сплавов

Домашние и промышленные способы

Приготовление расплава

Процесс плавления и заливка

Рыболовные лаки

Методы избавления от оксида

Техника безопасности

Свинец: характеристика

Технологические свойства: какая температура плавления свинца?

Плавление в домашних условиях: подготовка

Процесс плавления и заливка

Техника безопасности

Температура плавления свинца — приготовление расплава.

Анализ графика плавления и кристаллизации свинца

свойства и температура плавления, процедура плавки и меры безопасности

Характеристики свинца

Температура плавления

Подготовка к плавлению свинца

Процедура плавки

Меры безопасности

Таблица температуры плавления (tпл) металлов и сплавов при нормальном атмосферном давлении

Температура кристаллизации — обзор

2.2.2 Поли (гликолевая кислота)

Температура плавления припоя что это такое и почему это важно?

Металлы и сплавы — температуры плавления

Золото, серебро и медь — давление и температуры плавления

Точки плавления металлов | Metal Supermarkets

Что такое температура плавления металлов?

Почему важна температура плавления металла?

Температуры плавления обычных металлов

Сравнение температур плавления припоя, олова и свинца | Эксперимент

Оборудование

Аппарат

Химическая промышленность

Примечания по технике безопасности, охране труда и технике безопасности

Процедура

Учебные заметки

Дополнительная информация

Свойства свинцово-литиевых растворов (Конференция)

Память расплава зародыша сферолита, образованного в процессе роста кристаллов изотактического полистирола в процессе затравки

Похожие записи

Как правильно промывать нос при насморке: эффективные методы и растворы

Питание кормящей мамы: что можно есть при грудном вскармливании

Лучшая зимняя обувь для детей 2 лет: выбираем комфортные и надежные модели

Детская комната для новорожденного: оформление, дизайн и планировка

Увлажнитель воздуха: польза и вред для здоровья, отзывы специалистов и пользователей

Добавить комментарий Отменить ответ