距離再縮短時(shí),吸引力又逐漸減小,
到R=R0時(shí),相互作用力等于零 (F=0),此時(shí)達(dá)到平衡,
R0 為平衡距離。當(dāng)距離小于平衡距離R0 時(shí),出現(xiàn)排斥力
(P>0),并隨距離的繼續(xù)縮短而迅速增大。作用力F是由
引力和斥力構(gòu)成的合力。吸引力是異性電荷間的庫(kù)侖引
力;排斥力是同性電荷之間的斥力和。兩個(gè)原子的相互作
用勢(shì)能W (R)的曲線如圖11(b)所示,可見(jiàn)在R=R0
時(shí),對(duì)應(yīng)于能量的極小值,狀態(tài)穩(wěn)定。這說(shuō)明,原子之間
傾向于保持一定的間距,這就是在一定條件下,金屬中的
原子具有一定排列的原因。
1金屬晶體中的原子結(jié)合、加熱膨脹、熔化
晶體的結(jié)構(gòu)和性能主要決定于組成晶體的原子結(jié)構(gòu)和它們之間的相互作用力與熱運(yùn)動(dòng)。
各種不同的晶體其結(jié)合力的類(lèi)型和大小是不同的。但是在任何晶體中,兩個(gè)原子間的相互作
圖11 A、B原子作用力F和
勢(shì)能W 與原子間距R的關(guān)系
用力或相互作用勢(shì)能與它們之間距離的關(guān)系在性質(zhì)上是相同的,如圖11所示。圖11(a)
表示原子間相互作用力F隨原子間距離R的變化規(guī)律。當(dāng)兩個(gè)原子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí),相互作
用力為零,當(dāng)兩原子靠近時(shí),原子間產(chǎn)生吸引力 (F<0),
并隨距離的縮短而增大。隨著距離的繼續(xù)縮短,到達(dá)R=
R1 時(shí),吸引力大。
一般來(lái)說(shuō),狀態(tài)
圖上具有較穩(wěn)定的化合物的合金,在一定的成分范圍內(nèi)熔化以后,這種化合物不易分解,即
在液態(tài)中容易保留相近成分的原子集團(tuán)。
有些熔點(diǎn)較低而在金屬中固溶能力很低的元素,同類(lèi)原子間 (BB)的結(jié)合力比金屬
(AA)及其與金屬的原子結(jié)合力 (AB)也較小時(shí) (不形成化合物),則AA原子易聚集在
一起,而把B原子排擠在原子集團(tuán)外圍和液體的界面上,如同吸附在其表面一樣。但當(dāng)這
種元素的加入量較大時(shí),則也可以被排擠在一起形成BB原子集團(tuán),甚至形成液體的分層。