при какой температуре можно расплавить камень

При какой температуре плавится метал. При какой температуре плавится медь, плавление

Ученые открыли самый жаропрочный материал с температурой плавления выше 4000 градусов Цельсия

05.01.2017
Исследователи из Имперского колледжа в Лондоне (Imperial College of London) обнаружили, что смесь карбида тантала и карбида гафния в определенных пропорциях является материалом, имеющим самую высокую температуру плавления среди всех известных людям материалов. Точка плавления этого композитного керамического материала вплотную приблизилась к отметке в 4 тысячи градусов Цельсия, и это позволит создать на базе такой керамики новый класс жаропрочных материалов, выступающих в качестве тепловой защиты космических кораблей и будущих гиперзвуковых авиалайнеров.

Карбид тантала (TaC) и карбид гафния (HfC) являются высокостабильными химическими соединениями, способные, помимо чрезвычайно высокой температуры, выдержать еще целый ряд экстремальных неблагоприятных факторов, которые присутствуют в перегретой среде активных зон атомных реакторов, к примеру. До последнего времени у ученых отсутствовала возможность точного измерения температуры точки плавления композитных керамических материалов на основе карбида тантала и карбида гафния, традиционными методами удавалось измерить лишь температуру точки плавления каждого из этих материалов в отдельности и самых низкотемпературных вариантов их комбинаций.

В своих исследованиях ученые из Лондона использовали чистые карбид тантала, карбид гафния, и три вида их “керамического сплава” Ta1?xHfxC, при x = 0.8, 0.5 и 0.2. А для измерения температур точек плавления этих материалов использовалась специально для этого разработанная технология лазерного нагрева.

Для нагрева керамического материала использовалась последовательность из четырех лазерных импульсов. Первым импульсом был самый низкоэнергетический импульс, длительность которого составляла около 1000 миллисекунд. Мощность каждого последующего импульса увеличивалась, с одновременным уменьшением его длительности на несколько сотен миллисекунд. Такой плавный и многоэтапный разогрев материала был необходим для минимизации возникающих тепловых напряжений в материале и снижения риска механического разрушения испытуемых образцов.

Полученные учеными результаты полностью подтверждают результаты предыдущих исследований. Согласно этим результатам чистый карбид тантала плавится при температуре 3768 градусов Цельсия, а температура плавления карбида гафния составляет 3958 градусов Цельсия. Самую высокую температуру точки плавления имеет композитный керамический материал HfC0.98, который плавится при температуре 3959 градусов Цельсия, и этот материал является самым тугоплавким материалом на сегодняшний день.

В ближайшем времени ученые планируют проведение подобных исследований по отношению к композитным керамическим материалам с другим процентным содержанием исходных компонентов. Кроме этого, планируется произвести исследования материалов, состоящих из четырех типов атомов Ta-Hf-C-N, которые, согласно теории, должны иметь еще большую температуру плавления нежели материалы на основе трех типов атомов Ta-Hf-C.

История элемента

О чем говорит слишком раннее или слишком позднее размягчение?

При комнатной температуре какао-масло остается в твердом состоянии, что делает плитку ломкой и достаточно крепкой. Во рту же он должен таять быстро и постепенно. Если шоколад начинает размягчаться в руках слишком рано, обратите внимание на его сорт и состав.

Для молочного лакомства это нормально, тогда как белый и темный дольше сохраняют свою форму. В случае, если плитка не тает в руках, а во рту липнет к зубам, не растекается и напоминает кусочек пластилина, можно понять, что это некачественный продукт, а фальсификат.

Эффекты от воздействия соединений олова

Активность соединений с этим элементом, так или иначе, влияет, как на организм человека, так и на экологию.

На здоровье человека

Как уже упоминалось, наиболее опасными для здоровья человека являются органические химические соединения олова. Эти вещества широко используются в индустрии, например, при производстве красок, пластика и пестицидов для агрикультуры. Кроме того, объемы производства органических соединений с этим металлом постоянно растут несмотря на то, что известны последствия отравления ими.

Эффекты от воздействия этих веществ на человека разнообразны, все зависит от типа соединения и от индивидуальных особенностей организма. Опасность соединения коррелирует с длиной связи между металлом и водородом, чем длиннее эта связь, тем менее опасно соединение. В связи с этим, самым опасным органическим веществом считается соединение олова с тремя этиловыми группами, водородные связи которого являются относительно короткими.

Попасть в организм человека эти вещества могут через еду, воздушно-капельным путем или от простого прикосновения к ним. Известны следующие эффекты воздействия органических соединений олова на организм человека:

Перечисленные эффекты могут привести к более серьезным последствиям:

На окружающую среду

Как атомы олова, так и сам металл в чистом состоянии не являются токсичными ни для одного организма на земле, в свою очередь, практически все соединения с этим элементом органического характера являются вредными. Эти соединения могут находиться в окружающей среде в течение длительного периода времени. Они являются достаточно стойкими и практически не разлагаются под воздействием микроорганизмов, благодаря своим прочным водородным связям. Насколько бы малы ни были концентрации соединений этого металла в почве и воде, ввиду сказанного выше, они постоянно растут.

Известно, что органические оловянные соединения наносят большой вред водным экосистемам, поскольку они являются ядовитыми для грибов, водорослей и фитопланктона. Фитопланктон же является важным звеном водной экосистемы, поскольку он производит кислород для всех остальных живых организмов этой системы, а также является важной частью в пищевой цепи. Токсичность соединений олова различна для разных живых существ, например, трибутиловое олово является ядовитым для рыб и грибов, в то время как самым токсичным соединением для фитопланктона является трифеноловое олово.

Также известно, что органические соединения этого элемента оказывают отрицательное влияние на рост и репродуктивную функцию животных, нарушают работу ферментов. Такие соединения накапливаются главным образом в верхних слоях почвы и воды.

Характеристики

Физически свойства

Пластичный металл на открытом воздухе быстро покрывается оксидной пленкой, она и придает элементу характерный желтовато-красный оттенок, в просвете пленки могут иметь зеленовато-голубой цвет. Медь относится к тем немногим элементам, которые имеют заметную для глаза цветовую окраску. Она обладает высоким уровнем тепло- и электропроводности — это второе место после серебра.

Использование элемента и его соединений

Все сферы человеческого производства, в которых прямо или косвенно используется этот элемент, перечислены ниже:

Цветовые вариации

Разновидности гранита находят разное применение в сферах жизнедеятельности человека. Во многом решающее значение имеет цвет. Он может быть красным, черным, серым, бежевым, коричневым, голубоватым и даже розовым. Кварц и фрагменты слюды в составе придают камню, подсвеченному солнцем или искусственным светом, искрящийся вид.

Цвета гранит черпает из входящих в его состав полевых шпатов.

Розовый гранит за его оттенки от нежного до густо-лилового еще называют аметистовым. Его месторождения на территории России есть в Карелии. А в Бретани есть Пленеф-Валь-Андре, побережье которого называют Берегом розового гранита за неповторимый нежный цвет валунов.

Разновидности гранита находят разное применение в сферах жизнедеятельности человека

Насыщенные красные плиты можно встретить в отделке зданий, мостов и набережных.

Если у состава породы превалирует черный кварц, то и цвет гранита является черным. Эта вариация очень востребована при возведении памятников, наряду с мрамором. Торжественно-строгий и в то же время излучающий блеск, такой камень потрясающе смотрится и в виде стелы, и как часть составного монумента. Зеленый цвет редок. Серый – самый распространенный в строительстве.

Виды согласно химическому составу

Состав гранита не только влияет на цвет породы или структуру, но и определяет его разновидность. В зависимости от содержания в нем темноцветных элементов — слюд, — геологи выделяют следующие разновидности минерала:

Должен ли настоящий качественный продукт становиться жидким?

Принято считать, что настоящий шоколад не должен таять в руках, но с этим вопросом лучше разобраться с практической точки зрения.

Молочный

Настоящие молочные плитки из-за своего состава подвержены плавлению, поэтому спокойно таят в руках человека.

Горький

Горькие и темные сорта содержат большое количество какао, чем больше этого компонента входит в шоколад, тем более высокая температура необходима, чтобы его расплавить.

При этом стоит учитывать то, что точка плавления какао-масла (основного компонента несладких разновидностей) составляет 32 °С, а человеческое тело выделяют тепло в 36,6 °С. Поэтому можно с уверенностью заявить, что если держать темный шоколад в руках долгое время – он обязательно начнет размягчаться.

Источник

При какой температуре плавиться песок

Стекло изготавливают при помощи варки шихты (смеси исходных веществ) при температуре от 300 до 2500 °C. Всё зависит от состава стеклообразующих веществ. Отмечу, что прозрачность – это не общее свойство всех производимых искусственных и природных стёкол.

Интересные факты о стекле:

Сотни лет назад стекло считалось предметом роскоши. Только у очень богатых людей можно было увидать на столе стеклянные кубки. Сейчас же стекло – это обычное дело, его используют повсеместно, начиная от бутылок и заканчивая экранами смартфонов.

А вообще стекло похоже на какой-то волшебный предмет, в силу своего физического и химического поведения. Стекло может обеспечить хорошую защиту, но также оно может разлететься на множество осколков. Создают прозрачное стекло из песка, который непрозрачен. А самое странное в стекле это то, что оно с виду похоже на твёрдое тело, но на самом деле это просто застывшая форма необычной жидкости, которую можно выдувать и наливать.

Фото стеклянного шара

В статье расскажу, как научились его делать и из чего изготавливают стекло, какой у него состав, какие виды бывают. Обещаю, будет интересно!

Эксплуатационные характеристики кварцевого песка

К параметрам песка, которые влияют на качество работы и определяют область применения, относится:

Таблица применения кварцевого песка в зависимости от фракции.

Что касается максимальной температуры плавления, то в процессе литья изделий на основе кварца используется температурный режим в пределах 1700°С и больше. Значительное влияние на теплоизолирующие характеристики оказывает форма и фракционность состава. Так, с увеличением плотности расположения зерен и более маленьких зазоров коэффициент теплопроводности оказывается больше.

Вернуться к оглавлению

Как расплавить стекло в домашних условиях

Если вы хотите не сварить, а растопить стеклянное изделие, то без специального оборудования тоже не обойтись, ведь стекло не относится к легкоплавким материалам.

Тигель должен быть таким, чтобы захват его металлическими щипцами и прутьями не составлял затруднений.

Существует два способа плавки: литье и моллирование. В первом случае жидким стекольным сплавом заполняются специальные формы, а во втором случае состав плавится до густого, тягучего состояния, и с ним работают стеклодувы, придавая массе разнообразные формы.

Чтобы расплавлять бутылки и другие изделия дома, вам понадобится печь специальной конструкции.

Температура плавления стекла

Точная температура плавления зависит от наличия примесей в составе. Обыкновенное прозрачное стекло плавится при 700-750⁰С, посудное – при 1200-1400⁰С, а кварцевое – 1650⁰С. В промышленном производстве поддерживают в печах поддерживают температуру 1600⁰С.

Кварц и песок без примесей переходят в стеклообразное состояние при температуре 2300 градусов Цельсия.

Использование печи для плавки стекла

Если вас интересует, как расплавить стекло в домашних условиях, то пригодится профессиональное оборудование, а именно – муфельная печь, чья конструкция обеспечивает, нагрев до максимально высоких температур. Сегодня существуют муфельные печи, способные нагреваться до 2000⁰С. Применяя такие конструкции дома, вы легко сможете изготовить украшения или другие изделия из стекла, переплавляя бутылки или другую стеклянную тару в совершенно новые изделие.

Муфельная печь поможет производить стекло в домашних условиях.

Используйте формы для литья, но на них необходимо нанести специальный состав, чтобы стекло легко отделилось. Установите форму таким образом, чтобы состав не смог стечь за ее границы. Расположите изделия в печи так, чтобы при плавке, они стекали прямо в формы. Нагревайте печь постепенно, чтобы форма выдержала. После окончания процесса литья, понизьте температуру до 500⁰С и оставьте в печи для отжига.

Важно! Не подпускайте к оборудованию ребенка, так как это грозит опасностью для жизни.

Теперь вы знаете, что изготовить и расплавить стекло можно даже в домашних условиях, если в распоряжении есть сырье и специальное оборудование. Главное – соблюдайте технику безопасности при работе с высокими температурами и внимательно читайте инструкцию к эксплуатации муфельной печи, так вы обезопасите здоровье во время экспериментов со стеклом в домашних условиях.

Какие же виды песка существуют?

Основные виды материала:

Самый легкодоступный вариант – речной, добывается из русла рек. Он же содержит минимальное количество посторонних примесей. Применяется в строительстве для создания смесей различного назначения (бетонных стяжек, декоративных покрытий, дренажных работ, строительства дорожного покрытия). Кроме того, без речного песка не обходится производство железобетонных изделий.

Карьерный песок содержит в своем составе много примесей, поэтому используется, в основном, как компонент бетонной смеси.

Карьерный песок, как следует из названия, добывается в карьерах. Существует два способа добычи: промывкой и просеиванием. Первый – большим количеством воды из песка вымываются пылевые примеси и глина, второй – песок просеивается, благодаря чему избавляется от камней большой фракции. Основное применение карьерного песка – строительные работы (засыпка фундамента, штукатурка, отделочные смеси, стяжки, дорожное полотно).

Морской материал достается с морского дна. Его использование возможно при составлении строительных смесей и изготовлении бетонных конструкций, но применяется редко, так как массовая добыча затруднительна.

Как отдельный вид выделяют строительный песок – это материал, полученный в результате разрушения скальных пород, добытый в специальных горных разработках и обогащенный в процессе обработки.

Существуют черные пески – результат вымывания из минералов светлых составляющих. Его использование в промышленных и хозяйственных целях невозможно, поскольку черный материал радиоактивен.

Искусственный – созданный руками человека путем дробления мрамора, гранита, известняка. Самый известный искусственный материал – кварцевый. Как правило, он применяется в фильтрах по масштабной очистке воды (в бассейнах, водоочистных сооружениях), для пескоструйной обработки материалов, при устройстве спортивных площадок, для изготовления разнообразных строительных смесей, как сырье при производстве стекла.

Базовый состав стекла

Что такое стекло? Если говорить кратко — это неорганическое вещество, которое имеет одинаковые физические свойства независимо от направления его измерения (изотропия). Также изотропным веществом является металл и вода. Стекло встречается и в природе – это минерал обсидиан (вулканическое стекло). В практических целях стекло — продукт стеклоделия, очень древней технологии, а модификаций этого вещества очень много (по составу и структуре, а также физическим и химическим свойствам).

Самые главные виды стекла по составу:

Стекло обладает свойствами твёрдого тела и сверхвязкой жидкости, причём оно может переходить из жидкого состояния в стеклообразное без потери своих свойств. Вязкость любого стекла настолько велика, что она при комнатной температуре не проявляется на протяжении многих сотен лет.

Химический состав стекла бывает следующим:

Боросиликатное стекло

Элементы, которые входят в состав стекла:

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Свойства стекла

А какие у стекла физические свойства?

Стеклянный расплав

Существует ещё такой показатель, как светопропускаемость. Для примера: оконное стекло пропускает только 85% солнечного света. Поэтому нельзя утверждать, что стекло может 100% пропускать свет.

В настоящее время учёными разработаны такие стёкла, которые обладают дополнительными свойствами:

Благодаря разнообразию видов стёкол, их применяют во многих сферах деятельности, начиная от оптики и заканчивая космонавтикой. Стекло изучается таким предметом, как физическая химия.

Стёкла в твёрдом состоянии очень устойчивы ко многим реагентам, кроме горячих растворов щелочей, расплавов металлов и плавиковой кислоты. Поэтому эти свойства позволяют применять стекло для создания окон в домах и транспорте, стеклоблоков, различных медицинских приборов.

Удивительно, но строение стекла до конца не установлено, потому что разные типы этих веществ имеют отличия в своём составе. А на структуру этого материала оказывает прямое воздействие технологический процесс.

А почему стекло становится прозрачным? Вот ответ. Основной компонент стекла – кварцевый песок. Он на самом деле абсолютно прозрачен, но из-за преломления света через песчинки мы ничего не увидим. Даже если мы измельчим уже готовое стекло, то через эту крошку тоже ничего не увидим. Только когда кварц становится гладкой смесью, тогда он становится прозрачным.

Чистый кварцевый песок

Добыча

Вполне понятно, что находится песок на дне рек и природных водоемов. Оттуда его и добывают. А поднимают со дна могучими земляными насосами на несамоходное грузовое судно или в пульпопровод, который соединен с берегом. Там для приема пульпы (смеси песка с водой) оборудуются спецплощадки.

Добыча из русла реки

Оттуда с мокрого песка вода стекает обратно в реку, а песок просушивается до нужной консистенции. Тут же его и сортируют по зернистости, просеивая его через специальные сита. При необходимости перемалывают, стандартизуют и загружают в мешки.

На сегодняшний день цемент действительно является самым востребованным и качественным материалом для ремонта и строительства. Перейдя по ссылке ознакомитесь с марками цемента и их характеристиками.

Главный фасад дома является вашей визитной карточкой, ведь фасад видят все проходящие мимо люди. Здесь все о различных видах штукатурки для фасада.

Декоративную штукатурку «Короед» очень часто применяют для отделки разных домов и сооружений. Тут технология ее нанесения.

Такой материал применяют для отделочных, шпаклевочных и штукатурных смесей, чтобы придать им большую эластичность.

Высушенный на берегу песок отправляют потребителям по железной дороге, по воде (баржами) или карьерными самосвалами.

Как вычислить насыпную плотность песка?

Классы песка в соответствии с ГОСТ.

Для проведения таких измерительных вычислений песок изначально просеивают при помощи сита (0,5 см). После чего им заполняют мерный сосуд (1 л). Далее песок должен свободно засыпаться в него примерно с высоты в 0,1 м таким образом, чтоб внизу образовался конус над краем сосуда. Затем при помощи линейки снимается верхняя часть конуса, то есть до краев. Отдельно необходимо взвесить емкость с веществом и без него. Для вычисления коэффициента плотности используется следующая формула: (вес пустого сосуда – вес наполненного сосуда)/объем емкости.

Тут сразу стоит оговорить тот момент, что такие вычисления производятся только с теми мерными емкостями, которые изначально имеют определенную форму и размер, так как это существенно сказывается на результатах. Чтобы этот вопрос легче было решить, существует ГОСТ.

На среднестатистическую плотность веществ имеет влияние не только влажность, но и наличие пустот. Чем меньше пространства между гранулами, тем выше эта характеристика.

Показатель средней плотности у каждого вида песка различен: кварцевый мальм в сыпучем состоянии имеет показатель в 1500-1550 кгм³, в то время, если его уплотнить, то характеристика возрастет до 1600-1700 кгм³. Если планируется осуществлять замес морозостойкого бетона, то одним из его компонентов будет песок с повышенным коэффициентом средней плотности.

Скорость решает все

Разумеется, скорость ликвидации аварии зависит от оперативности реагирования сотрудников коммунальных служб и ремонтных подразделений. Прежде всего необходимо немедленно зафиксировать сам факт аварии и поставить в известность аварийные службы городских коммунальных сетей: идет ли речь о водопроводе, канализации, энергоснабжении или инфокоммуникационной инфраструктуре. Чем быстрее аварийные службы отреагируют на происшествие, тем меньше будет потенциальный урон. Скорость здесь решает многое.

Горячий строительный песок отличается от обычного только тем, что перед поставкой на стройплощадку он проходит на асфальтобетонном заводе специальную термическую обработку – нагрев до температуры 180-250 градусов Цельсия. Благодаря высокой теплоемкости нагретый сыпучий материал сохраняет повышенную температуру на протяжении полных суток (24 часа).

Остывший песок вполне можно использовать на стройке

При этом продолжительность сохранения рабочих свойств горячего песка зависит, с одной стороны, от его температуры в момент отгрузки, а с другой стороны, от температуры окружающего воздуха. При средних морозах нагретый песок с температурой 180 градусов остается горячим в течение 8-10 часов. Достаточно для того, чтобы отвезти его на 30-40 км от Москвы, сохранив рабочую эффективность нагрева.

В случае быстрой доставки до стройплощадки этот специальный материал обеспечивает эффективный и равномерный прогрев грунта в том месте, где предстоят земляные работы. Норма расхода горячего песка составляет один кубометр на четыре кубометра холодного грунта.

После использования горячего песка для отогревания участка раскопа, его не везут обратно. Повторный нагрев не имеет экономического смысла. Зато остывший горячий песок – это отличный строительный материал, вполне пригодный для изготовления кладочного или штукатурного раствора, а также для изготовления бетона и железобетона. Использованный горячий песок подлежит утилизации непосредственно на строительной площадке.

Источник