PDF: معدن وبلورات

‫يمثل الشكل منحنيات تسخين وتبريد المعادن النقية (من ‪ )a-d‬والمواد االمورفية (‪)e‬حيث نالحظ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪.1‬عند تسخين المعدن الصلب لدرجة حرارة معينة يبدأ باإلنصهار ونظرا إلمتصاصه الحرارة الكامنة لإلنصهار فإن درجة حرارته‬ ‫تبقى ثابتة ويظهر ذلك في الجزء األفقي من منحني التسخين شكل ‪ a‬وال تعود درجة...

‫يمثل الشكل منحنيات تسخين وتبريد المعادن النقية (من ‪ )a-d‬والمواد االمورفية (‪)e‬حيث نالحظ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪.1‬عند تسخين المعدن الصلب لدرجة حرارة معينة يبدأ باإلنصهار ونظرا إلمتصاصه الحرارة الكامنة لإلنصهار فإن درجة حرارته‬ ‫تبقى ثابتة ويظهر ذلك في الجزء األفقي من منحني التسخين شكل ‪ a‬وال تعود درجة الحرارة لإلرتفاع في الجزء المائل من‬ ‫المنحني اإل بعد االنصهار الكامل للمعدن‪.‬‬ ‫‪.2‬المعدن المصهور يبرد تدريجيا حتى درجة حرارة التبلور ‪ TM‬ولكنه يتجمد عند درجة حرارة ثابتة الجزء األفقي في الشكل ‪b‬‬ ‫ويشير هذا إلى أن فقدان الحرارة بالتبريد تعوضه الحرارة الكامنة للتبلور‪ (.‬المنحنيات ‪ a,b‬تمثل الناحية النظرية)‬ ‫‪.3‬يحدث التبلور فعليا عند درجات حرارة أقل من درجة االنصهار أي ان الجزء األفقي من منحني التبريد منخفض عن درجة‬ ‫االنصهار ‪ TM‬بمقدار ‪( ΔT‬تجاوز حد التبريد) الشكل ‪.C‬‬ ‫‪.4‬التجاوز الشديد للتبريد يجعل منحني التبريد يغير سلوكه ويشير إلى ان الحرارة الكامنة للتجمد تخرج فجأة من المعدن عند بدء‬ ‫التبلور الشكل ‪d‬‬ ‫‪.5‬االجسام االمورفية (غير المتبلورة) تتجمد بالتدريج وال تنتقل بشكل مفاجئ من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة وبالتالي فهي‬ ‫التمتلك درجة تجمد معينة ‪.‬الشكل ‪e‬‬ ‫تتحول مراكز التبلور إلى بلورات تنمو ضمن المعدن المنصهر وذلك عند تبريده إلى ما دون درجة حرارة التجمد بقليل أي عند‬ ‫‪‬‬ ‫تجاوز حد التبريد‪.‬تستمر عملية نمو البلورات حتى تصطدم مع بلورات نامية مجاورة أخرى وعندها تتشكل حدود البلورات‪.‬‬ ‫قابلية التبلور تعني عدد مراكز التبلور المتشكلة في المتر المكعب من المنصهر خالل واحدة الزمن وتقاس بـ ‪1/m3sec‬‬ ‫‪‬‬ ‫معدل نمو البلورات يعني زيادة طول البلورة في اتجاه معين خالل واحدة الزمن وتقاس بـ ‪.m/sec‬‬ ‫‪‬‬ ‫يبدأ عدد األنوية من الصفر ثم يزداد مع تناقص درجة الحرارة إلى أن يصل إلى قيمة عظمى يبدأ بعدها بالتناقص حتى نهاية‬ ‫‪‬‬ ‫التبلور‪.‬‬ ‫كلما كان التبريد أسرع زادت قابلية التبلور(عدد األنوية)‬ ‫‪‬‬ ‫تعتمد سرعة التبلور على عدد مراكز التبلور و سرعة التخلص من الحرارة الكامنة للتبلور (معدل تجاوز حد التبريد) وعلى‬ ‫‪‬‬ ‫الحرارة النوعية للمنصهر‪.‬و تكون مرتفعة عند درجات الحرارة العالية وتنخفض هذه السرعة مع انخفاض درجة الحرارة‪.‬‬ ‫من أشكال نمو البلورات‪ :‬متعدد السطوح (وهو نادر كتبلور الملح من المحلول الملحي) و الغصني المتشعب (حيث تبدأ البلورة‬ ‫‪‬‬ ‫على شكل ابرة ثم تتشعب على شكل يشبه ورقة الصنوبر وأكثر البلورات المعدنية تنمو بهذا الشكل )‪.‬الكروي (حيث تبدأ‬ ‫البلورات بالنمو بشكل كرة صغيرة ويزداد حجمها مع المحافظة على شكلها ال يوجد هذا الشكل في المعادن وانما في الزجاج‬ ‫والمركبات الفحمية)‪.‬‬