Плавление
Значение слова Плавление по Ефремовой:
Плавление - Процесс действия по знач. глаг.: плавить (1*), плавиться (1*).
Плавление в Энциклопедическом словаре:
Плавление - переход твердого кристаллического вещества в жидкое состояние(фазовый переход первого рода). При постоянном внешнем давлении плавлениечистого вещества происходит при постоянной температуре (tпл), называетсятемпературой плавления; tпл при атмосферном давлении называется точкойплавления вещества. Аморфные твердые тела не имеют точки плавления. Онипереходят в жидкое состояние постепенно, размягчаясь при повышениитемпературы.
Значение слова Плавление по словарю Ушакова:
ПЛАВЛЕНИЕ
плавления, мн. нет, ср. (спец.). Состояние по глаг. плавиться, процесс перехода из твердого состояния в жидкое под воздействием высокой температуры. Точка плавления (температура, при к-рой вещество начинает плавиться).
Значение слова Плавление по словарю Даля:
Плавление
ср. длит. плавка ж. об. действ. по глаг. Плавка лесу, гонка. Плавка металлов, топка. Замечательно, что и топить, также как плавить, относится к огню и к воде. Плавеж м. плавка скота, переправа вплавь; | самое место в реке, удобное д
Определение слова «Плавление» по БСЭ:
Плавление - переход вещества из кристаллического (твёрдого) состояния в жидкое; происходит с поглощением теплоты (Фазовый переход I рода). Главными характеристиками П. чистых веществ являются Температура плавления (Tпл) и теплота, которая необходима для осуществления процесса П. (Теплота плавления Qпл).
Температура П. зависит от внешнего давления p; на диаграмме состояния чистого вещества эта зависимость изображается кривой плавления (кривой сосуществования твёрдой и жидкой фаз, AD или AD на рис. 1). П. сплавов и твёрдых растворов происходит, как правило, в интервале температур (исключение составляют эвтектики с постоянной Tпл). Зависимость температуры начала и окончания П. сплава от его состава при данном давлении изображается на диаграммах состояния специальными линиями (кривые ликвидуса и солидуса, см. Двойные системы). У ряда высокомолекулярных соединений (например, у веществ, способных образовывать Жидкие кристаллы) переход из твёрдого кристаллического состояния в изотропное жидкое происходит постадийно (в некотором температурном интервале), каждая стадия характеризует определённый этап разрушения кристаллической структуры.
Наличие определённой температуры П.- важный признак правильного кристаллического строения твёрдых тел. По этому признаку их легко отличить от аморфных твёрдых тел, которые не имеют фиксированной Tпл. Аморфные твёрдые тела переходят в жидкое состояние постепенно, размягчаясь при повышении температуры (см. Аморфное состояние).
Самую высокую температуру П. среди чистых металлов имеет Вольфрам (3410°C), самую низкую - Ртуть (-38,9°C). К особо тугоплавким соединениям относятся: TiN (3200°C), HfN (3580°C), ZrC (3805°C), TaC (4070°C), HfC (4160°C) и др. Как правило, для веществ с высокой Tпл характерны более высокие значения Qпл. Примеси, присутствующие в кристаллических веществах, снижают их Tпл. Этим пользуются на практике для получения сплавов с низкой Tпл (см., например, Вуда сплав с Tпл = 68°C) и охлаждающих смесей.
П. начинается при достижении кристаллическим веществом Tпл. С начала П. до его завершения температура вещества остаётся постоянной и равной Tпл, несмотря на сообщение веществу теплоты (рис. 2). Нагреть кристалл до T > Tпл в обычных условиях не удаётся (см. Перегрев), тогда как при кристаллизации сравнительно легко достигается значительное Переохлаждение расплава.
Характер зависимости Tпл от давления p определяется направлением объёмных изменений (ΔVпл) при П. (см. Клапейрона - Клаузиуса уравнение). В большинстве случаев П. вещества сопровождается увеличением их объёма (обычно на несколько %). Если это имеет место, то возрастание давления приводит к повышению Tпл (рис. 3). Однако у некоторых веществ (воды, ряда металлов и металлидов, см. рис. 1) при П. происходит уменьшение объёма. Температура П. этих веществ при увеличении давления снижается.
П. сопровождается изменением физических свойств вещества: увеличением энтропии, что отражает разупорядочение кристаллической структуры вещества; ростом теплоёмкости, электрического сопротивления [исключение составляют некоторые полуметаллы (Bi, Sb) и полупроводники (Ge), в жидком состоянии обладающие более высокой электропроводностью]. Практически до нуля падает при П. сопротивление сдвигу (в расплаве не могут распространяться поперечные упругие волны, см. Жидкость), уменьшается скорость распространения Звука (продольных волн) и т.д.
Согласно молекулярно-кинетическим представлениям, П. осуществляется следующим образом. При подведении к кристаллическому телу теплоты увеличивается энергия колебаний (амплитуда колебаний) его атомов, что приводит к повышению температуры тела и способствует образованию в кристалле различного рода дефектов (незаполненных узлов кристаллической решётки - вакансий; нарушений периодичности решётки атомами, внедрившимися между её узлами, и др., см. Дефекты в кристаллах). В молекулярных кристаллах может происходить частичное разупорядочение взаимной ориентации осей молекул, если молекулы не обладают сферической формой.
Постепенный рост числа дефектов и их объединение характеризуют стадию предплавления. С достижением Tпл в кристалле создаётся критическая концентрация дефектов, начинается П.- кристаллическая решётка распадается на легкоподвижные субмикроскопические области. Подводимая при П. теплота идёт не на нагрев тела, а на разрыв межатомных связей и разрушение дальнего порядка в кристаллах (см. Дальний порядок и ближний порядок). В самих же субмикроскопических областях ближний порядок в расположении атомов при П. существенно не меняется (Координационное число расплава при Tпл в большинстве случаев остаётся тем же, что и у кристалла). Этим объясняются меньшие значения теплот плавления Qпл по сравнению с теплотами парообразования и сравнительно небольшое изменение ряда физических свойств веществ при их П.
Процесс П. играет важную роль в природе (П. снега и льда на поверхности Земли, П. минералов в её недрах и т.д.) и в технике (производство металлов и сплавов, литьё в формы и др.).
Лит.: Френкель Я. И., Кинетическая теория жидкостей, Собр. избр. трудов, т. 3, М. -Л., 1959; Данилов В. И., Строение и кристаллизация жидкости, К., 1956; Глазов В. М., Чижевская С. Н., Глаголева Н. Н., Жидкие полупроводники, М., 1967; Уббелоде А., Плавление и кристаллическая структура, пер. с англ., М., 1969; Любов Б. Я., Теория кристаллизации в больших объемах, М. (в печати).
Б. Я. Любов.
Рис. 1. Диаграмма состояния чистого вещества. Линии AD и AD - кривые плавления, по линии AD плавятся вещества с аномальным изменением объёма при плавлении.
Рис. 2. Остановка температуры при плавлении кристаллического тела. По оси абсцисс отложено время τ, пропорциональное равномерно подводимому к телу количеству теплоты.
Рис. 3. Изменение температуры плавления Тпл (°C) щелочных металлов с увеличением давления p (кбар). Кривая плавления Cs указывает на существование у него при высоких давлениях двух полиморфных превращений (а и в).
Плавкость
Плавление
Плавленый
