空穴的產(chǎn)生使局部地區(qū)能壘
降低,鄰近的原子則進(jìn)入空穴位置,造成空穴的移動。溫度愈高,原子的能量愈大,產(chǎn)生的
空穴數(shù)目愈多,從而使金屬膨脹。在熔點(diǎn)附近,空穴數(shù)目可達(dá)原子總數(shù)的10%。
當(dāng)把金屬加熱到熔點(diǎn)時(shí),會使金屬的體積突然膨脹3%~5%。這個(gè)數(shù)值等于固態(tài)金屬
力學(xué)溫度零度加熱到熔點(diǎn)前的總膨脹量。除此之外,金屬的其他性質(zhì)如電阻、黏性等在
度下發(fā)生突變。同時(shí),這種突變還反映在熔化潛熱上,即金屬在此時(shí)吸收大量熱量,溫
不升高。這些突變現(xiàn)象是不能僅僅用離位原子和空穴數(shù)目的增加加以解釋的。
還可以把固液部分劃分為兩個(gè)
帶。在右邊的帶里,晶體已經(jīng)連成骨架,但是液體
還能在其間移動。在左邊的帶里,因?yàn)橐呀咏滔?/p>
線溫度,固相占絕大部分,并已連結(jié)成為牢固的晶
體骨架,存在于骨架之間的少量液體被分割成一個(gè)
個(gè)互不溝通的小 “溶池”(圖中的黑點(diǎn))。當(dāng)這些小
溶池進(jìn)行凝固而發(fā)生體積收縮時(shí),得不到液體的補(bǔ)
充。固液部分中兩個(gè)帶的邊界叫 “補(bǔ)縮邊界”。以
上是某一瞬間的凝固情景。在鑄件的凝固過程中,凝固區(qū)域按動態(tài)曲線所示的規(guī)律向鑄件中心推進(jìn)。
方程式(118)給出的是各參量之間的最普遍關(guān)系,它可以確定一切固體內(nèi)的導(dǎo)熱現(xiàn)象。
因此,導(dǎo)熱微分方程可以用來確定鑄件和鑄型的溫度場。由于導(dǎo)熱微分方程式是一個(gè)基本方
程式,用它來解決某一具體問題時(shí),為了使方程式的解
確實(shí)成為該具體問題的解,就必須對基本方程式補(bǔ)充一
些附加條件。這些附加條件就是一般所說的單值性條件。
它們把所研究的特殊問題從普遍現(xiàn)象中區(qū)別出來。
在不穩(wěn)定導(dǎo)熱(tτ≠0)的情況下,導(dǎo)熱微分方程的解
具有非常復(fù)雜的形式。目前只能用來解決某些特殊的問
題。例如,對于形狀最簡單的物體 (如平壁、圓柱、
球),它們的溫度場都是一維的,可以得到解決。