Wetenschap
1. Koeling: Het gesmolten metaal moet eerst warmte -energie verliezen. Dit kan door verschillende methoden gebeuren:
* geleiding: Warmte overdrachten van het metaal naar een koeler oppervlak waarmee het in contact staat.
* convectie: Warmte wordt overgebracht door de beweging van vloeistoffen (zoals lucht of water) rond het gesmolten metaal.
* Straling: Warmte wordt uitgezonden als infraroodstraling van het gesmolten metaal.
2. Kristallisatie: Terwijl het gesmolten metaal afkoelt, verliezen de atomen erin energie en beginnen ze te vertragen. Ze verliezen hun bewegingsvrijheid en beginnen zich te regelen in een meer georganiseerde structuur. Deze georganiseerde structuur staat bekend als een kristalrooster.
* nucleatie: Kleine clusters van atomen, genaamd kernen, beginnen zich in de vloeistof te vormen.
* Groei: Deze kernen werken als zaden en meer atomen voegen zich bij hen, waardoor de kristallen groter worden.
3. Solid State: Naarmate de temperatuur blijft dalen, worden de kristallen groter en ontmoeten ze elkaar uiteindelijk. Ze vormen een stevige structuur, met de atomen op hun plaats opgesloten in het kristalrooster.
factoren die de stolling beïnvloeden:
* koelsnelheid: Een snellere koelsnelheid resulteert in kleinere kristallen.
* onzuiverheden: Onzuiverheden in het gesmolten metaal kunnen de kristalgroei verstoren en de uiteindelijke structuur van de vaste stof beïnvloeden.
* Druk: Druk kan het smeltpunt van het metaal beïnvloeden, wat het stollingsproces beïnvloedt.
Voorbeelden:
* gieten: Gesmolten metaal wordt in een mal gegoten en mogen stollen, waardoor een gewenste vorm ontstaat.
* lassen: Gesmolten metaal wordt gebruikt om twee stukken metaal samen te voegen.
* Bevriezen: Metalen kunnen ook bevriezen bij extreem lage temperaturen.
Samenvattend: Gesmolten metaal stolt door een proces van koeling, kristallisatie en de vorming van een vaste structuur met atomen die op hun plaats zijn vergrendeld in een kristalrooster. Dit proces kan worden beïnvloed door factoren zoals koelsnelheid, onzuiverheden en druk.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com