Sulamislämpötila

Sulamislämpötila on kiinteän aineen muuttumisen nesteeksi tapahtuvan faasinvaiheen siirtymispiste, joka määritellään tavallisesti standardipaineessa (noin 1 atm). Puhtaalla aineella sulamispiste on yksittäinen tarkka lämpötila, jonne kiinteä aines sulaa. Epäpuhtauksien, seosten tai kiteen rakenteen epäjärjestyksen vuoksi sulaminen voi tapahtua laajalla lämpötilahaarukalla, jolloin puhutaan sulamisen aloituspisteestä ja lopetuspisteestä sekä sulamisen alueesta. Sulamiseen liittyy latentti lämpö, eli sulamislämpö (ΔH_fus).

Seokset ja epäpuhtausaineet vaikuttavat usein siihen, että sulamislämpötila alenee ja sulamisen alue laajenee. Eutektiset järjestelmät voivat muodostaa alhaisimman mahdollisen sulamislämpötilan tietyllä koostumuksella; tällöin aine sulaa käytännössä yhdestä lämpötilasta tietyssä suhteessa. Puhtaita kiteitä käytettäessä sulamispiste on herkästi riippuvainen paineesta, mutta suurin osa käytännön maltillisia paineita koskevista muutoksista on vähäinen.

Sulamislämpötilaa voidaan mitata useilla menetelmillä: differenssiskalorimetrialla (DSC), differenssitalanalyysillä (DTA) sekä kuumennusmikroskopialla, jossa näytettä lämmitetään ja sulaminen havaitaan visuaalisesti. Lisäksi laboratorioissa voidaan käyttää teoreettisia ja kokeellisia lähestymistapoja lämpötilan riippuvuuden ja energian (ΔH_fus) arviointiin.

Sulamislämpötila on keskeinen parametri metallurgiassa, kemiassa, geologiassa ja polymeerien prosessoinnissa, koska se määrittää materiaalin käsittelytavat, kuten juottamisen, hitsauksen ja massatuotekiertoihin liittyvät tulokset. Esimerkkejä: veden sulamispiste 0 °C (1 atm); rautaa noin 1538 °C; tin-lead-eutektiikka noin 183 °C.