
【醫】 fusion of metals
金屬熔化(英文:Metal Melting)指固态金屬吸收熱量後,分子或原子熱運動加劇,克服晶格間作用力,從有序的晶體結構轉變為無序液态的過程。該現象是物理相變,其核心特征為達到特定溫度(熔點)時發生物态轉變。
術語構成
物理機制
金屬原子在固态時按晶格規則排列。受熱至熔點(如鐵:1538°C)時,原子動能突破晶格束縛,結構瓦解為自由流動的液态,體積通常微增,但密度變化因金屬而異。
工業應用
金屬熔化是冶金(如高爐煉鐵)、鑄造(砂型/壓鑄)、焊接(電弧熔焊)及增材制造(3D打印)的核心步驟。通過精确控溫可調節液态金屬流動性,優化成型質量。
闡述金屬相變原理及工業熔煉技術,定義熔點為晶體結構失穩臨界溫度。
收錄金屬熔點數據庫及熔化熱力學模型,強調合金成分對熔程的影響。
區分"Melting"(物理相變)與"Smelting"(礦石化學還原),明确術語邊界。
解析原子鍵斷裂能(熔化焓)與溫度的關系,驗證熔化需持續吸熱的實驗規律。
金屬熔化是指金屬在受熱條件下從固态轉變為液态的物理過程。以下是詳細解釋:
基本原理
當金屬被加熱至其熔點(即物質固液共存的溫度)時,晶格結構中的原子或離子獲得足夠動能,克服固态下的有序排列束縛,開始自由移動,形成液态。這一過程需吸收熱量(即熔化潛熱),但溫度保持不變直至完全熔化。
熔點的特性
不同金屬的熔點差異顯著,例如:
工業應用
金屬熔化是鑄造、焊接、冶金等工藝的核心步驟。例如,鑄造時液态金屬被注入模具成型;焊接則通過局部熔化實現金屬連接。
相變過程的關鍵參數
熔化過程遵循熱力學公式:
$$
Q = m cdot L
$$
其中,( Q )為吸收的熱量,( m )為質量,( L )為熔化潛熱。這一公式可用于計算熔化所需能量。
特殊現象
某些金屬(如镓)在接近熔點時會先軟化(“過冷”現象),而液态金屬冷卻時可能出現短暫低于熔點仍保持液态的“過冷态”。
若需了解具體金屬的熔化參數或工藝細節,可進一步提供相關領域信息以補充說明。
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