Hvor smeltet metal ændres til et fast stof?

1. Afkøling: Det smeltede metal skal først miste varmeenergi. Dette kan ske gennem flere metoder:

* ledning: Varmeoverførsler fra metallet til en køligere overflade, den er i kontakt med.

* konvektion: Varme overføres gennem bevægelsen af ​​væsker (som luft eller vand) omkring det smeltede metal.

* Stråling: Varme udsendes som infrarød stråling fra det smeltede metal.

2. Krystallisation: Når det smeltede metal afkøles, mister atomerne inden i det energi og begynder at bremse. De mister deres bevægelsesfrihed og begynder at arrangere sig i en mere organiseret struktur. Denne organiserede struktur er kendt som et krystalgitter.

* nucleation: Små klynger af atomer, kaldet kerner, begynder at dannes inden i væsken.

* Vækst: Disse kerner fungerer som frø, og flere atomer slutter sig til dem, hvilket får krystallerne til at vokse større.

3. Solid tilstand: Når temperaturen fortsætter med at falde, vokser krystallerne større og møder til sidst hinanden. De danner en solid struktur, med atomerne låst på plads inden for krystalgitteret.

Faktorer, der påvirker størkning:

* kølehastighed: En hurtigere kølehastighed resulterer i mindre krystaller.

* urenheder: Urenheder i det smeltede metal kan forstyrre krystalvæksten og påvirke den endelige struktur af det faste stof.

* tryk: Tryk kan påvirke smeltepunktet for metallet og påvirke størkningsprocessen.

Eksempler:

* casting: Smeltet metal hældes i en form og får lov til at størkne, hvilket skaber en ønsket form.

* svejsning: Smeltet metal bruges til at sammenføje to metalstykker sammen.

* Frysning: Metaller kan også fryse ved ekstremt lave temperaturer.

Kortfattet: Smeltet metal størkner gennem en afkølingsproces, krystallisation og dannelsen af ​​en solid struktur med atomer låst på plads inden for en krystalgitter. Denne proces kan påvirkes af faktorer som kølehastighed, urenheder og tryk.