這就意味著當(dāng)溫度升高,能量從W0→W1→W2→W3→W4 時(shí),其間距 (振幅中心位置)將由
R0→R1→R2→R3→R4。也就是說(shuō),原子間距離將隨溫度的升高而增加,即產(chǎn)生熱膨脹。另
一方面,空穴的產(chǎn)生也是物體膨脹的原因之一。由于能量起伏,一些原子則可能越過(guò)勢(shì)壘跑
到原子之間的間隙中或金屬表面,而失去大量能量,在新的位置上作微小振動(dòng) (圖13)。
有機(jī)會(huì)獲得能量,又可以跑到新的位置上。如此下去,它可以在整個(gè)晶體中 “游動(dòng)”,這個(gè)
過(guò)程稱(chēng)為內(nèi)蒸發(fā)。原子離開(kāi)點(diǎn)陣后,留下了自由點(diǎn)陣———空穴。
(3)鑄型中的氣體 鑄型有一定的發(fā)氣能力,能在金屬液與鑄型之間形成氣膜,可減小
的摩擦阻力,有利于充型。
根據(jù)實(shí)驗(yàn),濕型中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于6%的水和小于7%的煤粉時(shí),液態(tài)金屬的充型能
高,高于此值時(shí)型腔中氣體反壓力增大,充型能力下降,如圖122所示。型腔中氣體
91
反壓力較大的情況下,金屬液可能澆不進(jìn)去,或者澆
口杯、頂冒口中出現(xiàn)翻騰現(xiàn)象,甚至飛濺出來(lái)傷人。
所以,鑄型中的氣體對(duì)充型能力影響很大。
晶體中每個(gè)原子皆在平衡位置附近振動(dòng) (即所謂熱振
動(dòng)),溫度升高時(shí)振動(dòng)能量增加,振動(dòng)頻率和振幅加大。
以雙原子為模型 (圖12),假設(shè)左邊的原子在坐標(biāo)原點(diǎn)被
固定,而右邊的原子是自由的。當(dāng)溫度升高時(shí),右邊自由
振動(dòng)原子的振幅增大,此時(shí),若該原子以R0 為原點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng),則其平衡位置仍是R0,這
樣就不會(huì)發(fā)生膨脹。但勢(shì)能曲線(xiàn)向右是水平漸近線(xiàn),向左是垂直漸近線(xiàn),是極不對(duì)稱(chēng)的。