Teploty tání kovů

Teplota tání kovu je hodnota, při které je krystalová mřížka kovové látky zničena při zachování jejího objemu. Po překročení tohoto prahu ztrácejí látky své původní vlastnosti: tvar, tvrdost, plasticita. Metal není výjimkou. Ve fyzice je zvykem považovat tuto charakteristiku za konstantní hodnotu pro jednotlivé látky, ale ve skutečnosti je vše trochu jinak. Mezi slitiny, které se používají v průmyslu, patří kovové prvky s různými ukazateli tohoto parametru.

Krystalové mřížky vzniklé při tuhnutí slitiny se liší od svých předchůdců a v důsledku toho se liší i teplota tavení kovu. V závislosti na tomto ukazateli je obvyklé rozdělit všechny slitiny na:

• tavitelný;
• středně tavitelné;
• žáruvzdorný.

Zvažme, jaké parametry nezbytné pro tavení jsou vlastní určité skupině kovů, a také upozorníme na jejich hlavní představitele.

Teploty tání kovů různých skupin

Kovy, které při zahřátí na 600 stupňů Celsia ztrácejí své vlastnosti, se nazývají tavitelné. Patří mezi ně slitiny používané k výrobě domácích spotřebičů nebo elektroniky. Často se používají k připojení vodičů a kovových prvků. Takové prvky lze roztavit sami pomocí páječky nebo na plynovém sporáku. Nejčastěji používanými zástupci skupiny jsou cín s bodem tání 231,9 stupňů a zinek, který taje při 419,5 stupni Celsia.

Středně tavitelné slitiny začínají ztrácet své vlastnosti při teplotách od 600 do 1600 stupňů Celsia. Do této skupiny patří měď, hliník, zlato a stříbro. Tyto prvky se používají k výrobě kování, desek a plechů, stejně jako v dekoračním a šperkařském průmyslu. Takové výrobky se často používají ve stavebnictví, automobilovém průmyslu a výrobě letadel. Nejnižší ukazatel v této skupině patří hliníku – 660,3 stupňů Celsia.

Měď se často přidává do drahých kovů, čímž se zvyšuje práh tání. Například bod tání slitiny mědi a zlata je 1084 stupňů Celsia. Střední tavení zahrnuje také železo, které má práh tání 1538 stupňů – jeden z nejvyšších ve skupině. Své využití našlo železo především ve stavebnictví a automobilovém průmyslu. Navzdory zjevným výhodám je železo snadno náchylné ke korozi, což si vynucuje dodatečné zpracování slitiny.

Mezi žáruvzdorné kovy patří slitiny, které mění své skupenství z pevného na kapalné, když jejich teplota stoupne nad 1600 stupňů. Do této skupiny patří wolfram, chrom, ale i titan a platina.

Takové prvky se používají ve výrobcích, které vyžadují odolnost vůči tlaku, mechanickému a tepelnému zatížení – například v nosných částech karoserií automobilů. Používají se také pro tavení jiných kovů, jakož i pro výrobu drátů a vláken. Platina taje při 1769 stupních Celsia, zatímco wolfram ztrácí své vlastnosti při 3420 stupních Celsia.

Všimněte si, že zvýšení tlaku vyvíjeného na slitinu během procesu tavení pomáhá snižovat teplotu tavení.

Když mluvíme o skupinách kovů a jejich kategorii tání, je důležité pamatovat na rtuť. Je to tekutý kov i za normálních podmínek. Pouhých 39 stupňů Celsia stačí k tomu, aby se rtuť stala tekutou. Výpary tohoto kovu jsou pro člověka toxické, proto používejte předměty obsahující rtuť opatrně. Patří mezi ně rtuťové teploměry, teploměry a barometry.

Teplota tání některých kovů

kov	Bod tání (°C)	Hustota (g/cm³)	Tepelná kapacita (J/g K)	Tepelná vodivost (W/m K)
Hliník	660	2.7	0.9	237
Železo	1538	7.87	0.45	80.4
Měď	1083	8.96	0.39	401
Nikl	1455	8.9	0.44	90.9
Cín	327	7.3	0.22	67
Stříbro	961	10.5	0.24	429
Olovo	327	11.3	0.13	35.3
Titan	1668	4.5	0.52	21.9
Zinek	420	7.14	0.39	116
Chrome	1907	7.19	0.45	94.5