Jaký kov má nejvyšší bod tání?

Kovy a slitiny jsou nepostradatelným základem pro slévárenskou a šperkařskou výrobu, kování a mnoho dalších oblastí. Ať už člověk vyrábí z kovu cokoli (ať už jde o jakýkoli proces), ke správnému fungování potřebuje vědět, při jaké teplotě se konkrétní kov taví. Podrobně se podíváme na proces tání, jeho rozdíl od varu a také porovnáme teploty v tabulkách.

Tabulka bodu tání

Chcete-li zjistit, jaká teplota je potřebná k roztavení kovů, pomůže tabulka indikátorů zvyšující se teploty.

Prvek nebo spojení	Požadovaná teplota
Lithium	+ 18 ° C
Draslík	+ 63,6 ° C
Indium	+ 156,6 ° C
Cín	+ 232 ° C
Thallium	+ 304 ° C
Kadmium	+ 321 ° C
Olovo	+ 327 ° C
Zinek	+ 420 ° C

Tavicí stůl pro středně tavitelné kovy a slitiny.

Prvek nebo slitina	Teplotní podmínky
Hořčík	+ 650 ° C
Hliník	+ 660 ° C
Baryum	+ 727 ° C
Stříbro	+ 960 ° C
Zlato	+ 1063 ° C
Mangan	+ 1246 ° C
Měď	+ 1083 ° C
Nikl	+ 1455 ° C
Kobalt	+ 1495 ° C
Železo	+ 1539 ° C
Durali	+ 650 ° C
Mosaz	+950…1050°С
Litina	+1100…1300°С
Uhlíkové oceli	+1300…1500°С
nichrom	+ 1400 ° C

Tavicí stůl pro žáruvzdorné kovy a slitiny.

Název položky	Teplotní podmínky
Titan	+ 1680 ° C
Platina	+ 1769,3 ° C
Chrome	+ 1907 ° C
Zirkonium	+ 1855 ° C
Vanad	+ 1910 ° C
Iridium	+ 2447 ° C
Molybden	+ 2623 ° C
Tantal	+ 3017 ° C
Wolfram	+ 3420 ° C

Co je bod tání

Každý kov má jedinečné vlastnosti a tento seznam obsahuje jeho bod tání. Při tavení se kov mění z jednoho stavu do druhého, a to z pevného na kapalný. Chcete-li kov roztavit, musíte k němu přiblížit teplo a zahřát ho na požadovanou teplotu – tento proces se nazývá bod tání. V okamžiku, kdy teplota dosáhne požadované úrovně, může ještě zůstat v pevném stavu. Pokud budete pokračovat v nárazu, kov nebo slitina se začne tavit.

Tání a vaření není totéž. Bod, ve kterém látka přechází z pevné látky na kapalinu, se často označuje jako bod tání kovu. V roztaveném stavu molekuly nemají specifické uspořádání, ale přitažlivost je drží blízko u sebe, v kapalné formě krystalické těleso opouští objem, ale ztrácí se tvar.

Během varu se ztrácí objem, molekuly mezi sebou velmi slabě interagují, chaoticky se pohybují různými směry a oddělují se od povrchu. Bod varu je proces, při kterém se tlak kovových par rovná tlaku vnějšího prostředí.

Abychom zjednodušili rozdíl mezi kritickými body vytápění, připravili jsme pro vás jednoduchou tabulku:

Vlastnost	Teplota tání	Bod varu
Fyzikální stav	Slitina se přemění na taveninu, krystalická struktura je zničena a zrnitost prochází skrz	Přechází do plynného stavu, některé molekuly mohou odletět mimo taveninu
Fázový přechod	Rovnováha mezi pevnou látkou a kapalinou	Rovnováha tlaku mezi parou kovu a vzduchem
Vliv vnějšího tlaku	Žádné změny	Dochází ke změnám, teplota s vybíjením klesá

Při jaké teplotě taje?

Kovové prvky, ať už jsou jakékoli, se taví téměř jedna k jedné. K tomuto procesu dochází při zahřívání. Může být jak vnější, tak vnitřní. První se odehrává v peci a pro druhý se používá odporový ohřev, průchod elektřiny nebo indukční ohřev. Dopad je téměř stejný. Při zahřívání se zvyšuje amplituda molekulárních vibrací. Vznikají strukturální vady mřížky, které jsou doprovázeny porušením meziatomových vazeb. Proces destrukce mřížky a hromadění takových defektů znamená tavení.

Různé látky mají různé teploty tání. Teoreticky se kovy dělí na:

1. Nízká teplota tání – k získání kapalné látky stačí teploty do 600 stupňů Celsia.
2. Střední tavení – vyžaduje teplotu 600 až 1600 ⁰C.
3. Žáruvzdorné jsou kovy, které k roztavení vyžadují teploty nad 1600 ⁰C.

Tavné železo

Teplota tání železa je poměrně vysoká. Technicky čistý prvek vyžaduje teplotu +1539 °C. Tato látka obsahuje nečistotu – síru a lze ji extrahovat pouze v kapalné formě.

Bez nečistot lze elektrolýzou kovových solí získat čistý materiál.

Tavení litiny

Litina je nejlepší kov pro tavení. Vysoká tekutost a nízká míra smrštění umožňují jeho efektivnější využití při lití. Dále zvažte bod varu litiny ve stupních Celsia:

• Šedá – teplota může dosáhnout 1260 stupňů. Při nalévání do forem může teplota stoupnout až na 1400 °C.
• Bílá – teplota dosahuje 1350 stupňů. Lije se do forem při 1450.

Důležité! Rychlosti tavení kovu, jako je litina, jsou o 400 stupňů nižší ve srovnání s ocelí. To výrazně snižuje náklady na energii při zpracování.

Tavení oceli

Tavení oceli při teplotě 1400 °C

Ocel je slitina železa smíchaná s uhlíkem. Jeho hlavní výhodou je pevnost, protože tato látka je schopna udržet svůj objem a tvar po dlouhou dobu. Je to dáno tím, že částice jsou v rovnovážné poloze. Přitažlivé a odpudivé síly mezi částicemi jsou tedy stejné. Další zajímavý materiál je o využití neuronových sítí k vydělávání skutečných peněz na dálku.

Odkaz! Ocel se taví při 1400 °C.

Tavení hliníku a mědi

Teplota tání hliníku je 660 stupňů, což znamená, že jej lze roztavit doma.

Čistá měď je 1083 stupňů a u slitin mědi se pohybuje od 930 do 1140 stupňů.

Na čem závisí teplota tání?

U různých látek je teplota, při které je struktura zcela rekonstruována do kapalného stavu, různá. Pokud vezmeme v úvahu kovy a slitiny, pak stojí za zmínku následující body:

1. Kovy se často nenacházejí v jejich čisté formě. Teplota přímo závisí na jeho složení. Jako příklad uvedeme cín, do kterého lze přidávat další látky (například stříbro). Nečistoty činí materiál více či méně odolným vůči teplu.
2. Existují slitiny, které se díky svému chemickému složení mohou při teplotách nad sto padesát stupňů přeměnit do kapalného stavu. Další zajímavý materiál je o využití neuronových sítí k vydělávání skutečných peněz na dálku. Existují také slitiny, které se mohou „přilepit“ při zahřátí na tři tisíce stupňů a výše. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že při změně krystalové mřížky se mění fyzikální a mechanické vlastnosti a provozní podmínky mohou být určeny teplotou ohřevu. Stojí za zmínku, že bod tání kovu je důležitou vlastností látky. Příkladem toho je letecké vybavení.

Tepelné zpracování ve většině případů téměř nemění odolnost vůči teplu. Jediný jistý způsob, jak zvýšit odolnost vůči teplu, je změnit chemické složení, proto je ocel legována.

Který kov má nejvyšší bod tání

Wolfram je nejvíce žáruvzdorný kov, 3422 °C (6170 °F).

Tvrdý, žáruvzdorný, poměrně těžký materiál světle šedé barvy s kovovým leskem. Je obtížné obrábět. Při pokojové teplotě je dost křehký a láme se. Křehkost kovu je spojena s kontaminací uhlíkovými a kyslíkovými nečistotami.

Poznámka! Technicky se čistý kov stává velmi tažným při teplotách nad 400 °C. Prokazuje chemickou inertnost a nerad reaguje s jinými prvky. V přírodě se vyskytuje ve formě komplexních minerálů jako jsou: hübnerit, scheelit, ferberit a wolframit.

Wolfram lze získat z jeho rudy složitým chemickým zpracováním jako prášek. Pomocí lisování a slinování se z něj vytvářejí díly pravidelného tvaru a tyče.

Wolfram je extrémně odolný prvek vůči jakýmkoli teplotním vlivům. Z tohoto důvodu nemohl být wolfram změkčen více než sto let. Neexistovala žádná pec, která by se mohla zahřát na několik tisíc stupňů Celsia. Vědcům se podařilo prokázat, že se jedná o nejvíce žáruvzdorný kov. Ačkoli existuje názor, že seaborgium má podle některých teoretických údajů větší žáruvzdornost, je to pouze předpoklad, protože jde o radioaktivní prvek a má krátkou životnost.

Wolfram je chemický prvek s atomovým číslem 74 (chemická značka W, latinsky Wolframium). Je to velmi těžký a extrémně žáruvzdorný kov. Jeho bod tání (3420 stupňů Celsia) je nejvyšší ze všech kovů a druhý nejvyšší ze všech chemických prvků po uhlíku.

Jediným kandidátem, který může překonat rekord teploty tání wolframu, je sebororgium. Pro potvrzení však dosud nebylo izolováno dostatečné množství tohoto prvku.

Jeho hlavní použití je jako součást různých slitin a v čisté formě se obvykle vyskytuje jako materiál pro výrobu vláken pro žárovky.

Z jeho slitin jsou navíc vyráběny kovoobráběcí nástroje, vrtací hlavy a další díly vystavené vysokému tepelnému a mechanickému zatížení.

Wolfram objevil v roce 1781 švédský chemik Wilhelm Scheel. Jedná se o šedý až stříbrno-bílý kov.

Wolfram se vyznačuje nízkým koeficientem tepelné roztažnosti, velmi vysokou pevností a elektrickým odporem při zvýšených teplotách. Pouze některé drahé kovy, jako je zlato, platina, iridium a osmium, jsou těžší než wolfram.

Chemicky je kovový wolfram velmi stabilní – je zcela necitlivý na působení vody a atmosférických plynů a odolává působení většiny běžných kyselin.

Wolfram je v zemské kůře poměrně vzácný, jeho obsah se odhaduje na 1,5-34 mg/kg. Ve vesmíru na každých 300 miliard atomů vodíku připadá jeden atom wolframu.

Roční celosvětová výrobní kapacita je 70 000 tun a 95 % tohoto objemu se využívá na výrobu oceli a slitin.

Wolfram se díky své široké škále aplikací stal jedním z nejdůležitějších průmyslových kovů velkého významu pro globální ekonomiku. Je na seznamu kritických surovin.

Aplikace wolframu

Wolfram se používá v elektrotechnickém, elektronickém, automobilovém a leteckém průmyslu. Používá se také v moderních biomedicínských technologiích.

Nejčastěji se používá jako materiál pro výrobu žárovek, kde je schopen odolávat teplotám přesahujícím 1000 °C po tisíce provozních hodin. Vlákno dosahuje vysokých teplot, když jím prochází elektrický proud, a vnitřek žárovky je naplněn inertním plynem.

Při svařování kovů elektrickým obloukem pomocí wolframových elektrod (metoda TIG, wolfram v inertním plynu) způsobí elektrický proud procházející mezi elektrodami v inertní atmosféře (obvykle argon) tavení zpracovávaných kovů bez ztráty materiálu elektrody.

Wolfram se používá pro vojenské účely nebo pro komponenty používané v jaderných reaktorech.

Wolfram díky své vysoké hustotě slouží jako materiál pro projektily prorážející pancíř. Používaly se od druhé světové války k pronikání pancířem tanků, stěnami bunkrů a různých opevnění.

Slinutý karbid wolframu je vyroben z wolframu, materiálu sestávajícího z jednotlivých karbidových zrn uložených v tvárné kovové vazbě. Běžně se používá k výrobě ložisek, vrtáků, soustružnických nožů a vysokorychlostních fréz.

Prvky z čistého wolframu jsou odolné proti korozi a trvanlivé při vysokých teplotách.

Používá se také jako materiál pro anodu (cíl) rentgenového přístroje. Wolfram má vysokou elektronovou hustotu, proto jsou přicházející elektrony prudce zpomalovány velkou odpudivou silou, díky níž se podle zákonů elektrodynamiky část jejich kinetické energie přemění na zpomalující elektromagnetické záření – rentgenové fotony.

V metalurgii se wolfram používá jako legující prvek, který zvyšuje pevnost, odolnost proti opotřebení a mechanickou odolnost oceli.

Wolfram se obtížně zpracovává, proto se odlévá při velmi vysokých teplotách.

Těžké slitiny wolframu

Těžké slitiny jako wolfram-nikl, wolfram-měď, wolfram-železo a wolfram-molybden jsou extrémně husté a obrobitelné.

Výrobky a polotovary jsou vyráběny z těžkých wolframových slitin s obsahem wolframu 90 až 97 %.

Těžké slitiny wolframu se používají hlavně v energetickém, elektrotechnickém a leteckém průmyslu, například tyče a tyče se používají k výrobě součástí turbín.

Těžké slitiny wolframu nacházejí i další uplatnění, například jako materiál, ze kterého se vyrábí komponenty hodinek nebo gyroskopů, dále radiační štíty, nádoby na radioaktivní materiály, prvky pohlcující otřesy a vibrace, elektrické kontakty vhodné pro vysokoproudovou zátěž , elektrody pro elektroerozivní zpracování a svařování.

Wolframová měď

Wolframová měď je kovová slitina s obsahem wolframu 70 %. Tato slitina kombinuje vysokou elektrickou a tepelnou vodivost mědi a svařovací odolnost wolframu.

Slitina wolframu a mědi má významnou odolnost proti oděru, vysoký Youngův modul a jemnou krystalickou strukturu.

Wolframová měď se používá k výrobě komponentů vysokoteplotních pecí, topných prvků, chladičů, elektrod EDM, výbojek, elektrických kontaktů, vysokofrekvenčních a vysokorychlostních nástrojů. Používá se také v lékařské technice.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!