
【医】 fusion of metals
金属熔化(英文:Metal Melting)指固态金属吸收热量后,分子或原子热运动加剧,克服晶格间作用力,从有序的晶体结构转变为无序液态的过程。该现象是物理相变,其核心特征为达到特定温度(熔点)时发生物态转变。
术语构成
物理机制
金属原子在固态时按晶格规则排列。受热至熔点(如铁:1538°C)时,原子动能突破晶格束缚,结构瓦解为自由流动的液态,体积通常微增,但密度变化因金属而异。
工业应用
金属熔化是冶金(如高炉炼铁)、铸造(砂型/压铸)、焊接(电弧熔焊)及增材制造(3D打印)的核心步骤。通过精确控温可调节液态金属流动性,优化成型质量。
阐述金属相变原理及工业熔炼技术,定义熔点为晶体结构失稳临界温度。
收录金属熔点数据库及熔化热力学模型,强调合金成分对熔程的影响。
区分"Melting"(物理相变)与"Smelting"(矿石化学还原),明确术语边界。
解析原子键断裂能(熔化焓)与温度的关系,验证熔化需持续吸热的实验规律。
金属熔化是指金属在受热条件下从固态转变为液态的物理过程。以下是详细解释:
基本原理
当金属被加热至其熔点(即物质固液共存的温度)时,晶格结构中的原子或离子获得足够动能,克服固态下的有序排列束缚,开始自由移动,形成液态。这一过程需吸收热量(即熔化潜热),但温度保持不变直至完全熔化。
熔点的特性
不同金属的熔点差异显著,例如:
工业应用
金属熔化是铸造、焊接、冶金等工艺的核心步骤。例如,铸造时液态金属被注入模具成型;焊接则通过局部熔化实现金属连接。
相变过程的关键参数
熔化过程遵循热力学公式:
$$
Q = m cdot L
$$
其中,( Q )为吸收的热量,( m )为质量,( L )为熔化潜热。这一公式可用于计算熔化所需能量。
特殊现象
某些金属(如镓)在接近熔点时会先软化(“过冷”现象),而液态金属冷却时可能出现短暂低于熔点仍保持液态的“过冷态”。
若需了解具体金属的熔化参数或工艺细节,可进一步提供相关领域信息以补充说明。
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