因此,實際金屬和合金的液體結(jié)構(gòu)中存在著兩種起伏:一種是能
量起伏,表現(xiàn)為各個原子間能量的不同和各個原子集團(tuán)間尺寸的不同;另一種是濃度起伏,
表現(xiàn)為各個原子集團(tuán)之間成分的不同。
如果AB原子間的結(jié)合力較強(qiáng),則足以在液體中形成新的化學(xué)鍵,在熱運動的作用下,
出現(xiàn)時而化合,時而分解的分子,也可稱為臨時的不穩(wěn)定化合物,或者在低溫時化合,在高
溫時分解。例如,硫在鐵液中高溫時可以完全溶解,而在較低溫度下則可能析出FeS。當(dāng)
AB原子間或同類原子間結(jié)合非常強(qiáng)時,則可以形成比較強(qiáng)而穩(wěn)定的結(jié)合,在液體中就出現(xiàn)
新的固相 (如氧在鋁中形成Al2O3,氧與鐵中的硅形成SiO2 等)或氣相。
![](http://zs1.img-1.com/pic/189135/p3/20170618213409_4745_zs.jpg)
可以看到,液態(tài)鋁中的原子的排列在幾個原子間距的小范圍內(nèi),與其固態(tài)鋁原子的排列
圖15?。罚埃啊鏁r液態(tài)Al中原子分布曲線
[當(dāng)r→∞時,ρ(r)→ρ0,表示
較大體積中的原子平均密度
(相當(dāng)于非晶態(tài)材料)]
方式基本一致,呈現(xiàn)出一定的有規(guī)則排列;而距離遠(yuǎn)的原子
排列就不同于固態(tài)了,表現(xiàn)為無序狀態(tài)。這也是液態(tài)金屬結(jié)
構(gòu)的主要特征,稱之為 “近程有序”、“遠(yuǎn)程無序”結(jié)構(gòu)。
(3)液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的理論模型 對液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的理
論描述至今還沒有一個公認(rèn)的、系統(tǒng)的、科學(xué)的模型。以
下就幾類典型模型做簡要介紹。
![](http://zs1.img-1.com/pic/189135/p3/20170618213456_4662_zs.jpg)
3表面張力引起的附加壓力
假設(shè)液體中有一半徑為r的球形氣泡,
由于液體表面張力造成了指向內(nèi)部的力p
(圖113)。若將球的體積增大ΔV,則必須
克服阻力p而對它做功:ΔW=pΔV。而
這一所做之功變?yōu)楸砻娣e增大后的表面自
由能增量:ΔF=σΔS(ΔS為球體增大之表面積)
由此可見,因表面張力而造成的附加壓力p的大小與曲率半徑r成反比。
則r1=r2=r。附加壓力p也稱拉普拉斯壓力。
如液面凸起 (不潤濕),附加壓力為正值,液面下凹 (潤濕),附加壓力為負(fù)值,如圖
4所示。造型材料一般不被液態(tài)金屬潤濕,即θ>90°(θ為潤濕角)。故液態(tài)金屬在鑄型
道內(nèi)的表面是凸起的,如圖115所示,此時產(chǎn)生指向內(nèi)部的附加壓力。
![](http://zs1.img-1.com/pic/189135/p3/20170618213434_9110_zs.jpg)