プロセスの内訳は次のとおりです。
1。冷却: 無秩序な液体状態にある溶融物質は、熱エネルギーを失います。このエネルギーの損失により、分子は減速して近づきます。
2。核形成: 温度が材料の凍結点を下回ると、固相の小さく安定した核が液体内に形成され始めます。これらの核は、結晶成長の出発点として機能します。
3。クリスタルの成長: 液体からのより多くの分子が結晶構造に付着すると、核は成長し始めます。この成長は、材料とその冷却条件に応じて、さまざまな方法で異なる方法で発生し、さまざまな結晶の形とサイズにつながります。
4。固化: 液体が冷却され続け、より多くの分子が固化するにつれて、結晶が成長し、最終的に接続し、固体質量を形成します。
固化に影響する要因:
* 冷却速度: 冷却速度が速くなると、結晶が小さくなる傾向がありますが、冷却速度が遅くなると、より大きな結晶が形成される可能性があります。
* 核生成部位: 不純物や不完全性の存在は、核形成部位として機能し、より多くの結晶の形成を促進し、最終構造に影響を与えます。
* 材料特性: 材料の化学組成と物理的特性は、その融点、凍結点、および形成される固体構造のタイプを決定します。
凝固の応用:
凝固は、以下を含む多くの産業用途での基本的なプロセスです。
* 金属鋳造: 金属を融解してから、それらを金型に注ぎ、特定の形状を作成します。
* ガラス生産: シリカの砂を溶融状態に加熱し、それを冷却してガラスを形成します。
* プラスチックモールディング: プラスチック材料を加熱し、それらを金型に注入して、さまざまなオブジェクトを作成します。
* 結晶化: 砂糖生産や医薬品など、さまざまなプロセスで使用されます。
重要な注意: 凝固プロセスは複雑であり、さまざまな要因を含む可能性があり、材料科学と工学の豊富な研究分野になります。