第二章 液态金属结构VIP免费

1第二章液体金属结构第二章液体金属结构与性质与性质液体金属的性质液体金属的性质：：密度、表面张力、粘度、熔点、密度、表面张力、粘度、熔点、结晶潜热、导热率结晶潜热、导热率等。等。液体金属的性质直接或间接影响着铸件的一次结晶组液体金属的性质直接或间接影响着铸件的一次结晶组织、缩孔、气孔、偏析、热裂等。织、缩孔、气孔、偏析、热裂等。一．一．固体金属的加热、膨胀、熔化固体金属的加热、膨胀、熔化二．二．液态金属结构液态金属结构三．三．液体合金的性质液体合金的性质2一．固体金属的加热、膨胀、熔化一．固体金属的加热、膨胀、熔化（一）（一）原子间作用力的电子理论原子间作用力的电子理论（二）（二）金属的加热膨胀金属的加热膨胀（三）（三）金属的熔化金属的熔化3（一）原子间作用力的电子理（一）原子间作用力的电子理论论由于自由电子与正离子间的吸引力由于自由电子与正离子间的吸引力所表现的两个原子间的吸力所表现的两个原子间的吸力,,和由和由于电子高速运动产生的离心力所表于电子高速运动产生的离心力所表现的两个原子间的斥力，这两种力现的两个原子间的斥力，这两种力的综合作用，使得两个原子间保持的综合作用，使得两个原子间保持一定的距离，组成一定的晶格形式。一定的距离，组成一定的晶格形式。两正离子之间距离为两正离子之间距离为RR00时，即时，即::引力能引力能==斥力能斥力能系统最稳定，因此，一定条件下，系统最稳定，因此，一定条件下，金属具有一定的原子排列。金属具有一定的原子排列。R0作用力作用能W4（二）金属的加热膨胀（二）金属的加热膨胀1.1.原子间作用力的不对称性引起的膨胀原子间作用力的不对称性引起的膨胀因势能与离子之间的距离的关系是不对称的，当因势能与离子之间的距离的关系是不对称的，当温度温度升高，离子发生振动，互相靠近时，产生的斥力要比远离时升高，离子发生振动，互相靠近时，产生的斥力要比远离时产生的引力大，从而使离子相互间易于远离而不易靠近，结产生的引力大，从而使离子相互间易于远离而不易靠近，结果使原子间的距离加大。果使原子间的距离加大。WRR0522．空穴的产生．空穴的产生除了离子间的距离加大以外，点阵中空穴的产生也是造除了离子间的距离加大以外，点阵中空穴的产生也是造成膨胀的原因：成膨胀的原因：由于能量起伏，总有一些原子具有比平均能量高的能由于能量起伏，总有一些原子具有比平均能量高的能量，使它们能克服周围原子的能垒跑到新的环境中去，量，使它们能克服周围原子的能垒跑到新的环境中去，如金属的表面或原子的间隙之中。原子离开点阵之后，如金属的表面或原子的间隙之中。原子离开点阵之后，即留下了自由点阵空穴。温度越高，原子的能量越大，即留下了自由点阵空穴。温度越高，原子的能量越大，产生的空穴数越多，从而造成金属的膨胀，在熔点附产生的空穴数越多，从而造成金属的膨胀，在熔点附近，空穴的数量可达原子总数的近，空穴的数量可达原子总数的1%1%。。6（三）金属的熔化（三）金属的熔化金属加热到熔点附近时：金属加热到熔点附近时：体积突然膨胀体积突然膨胀3~5%3~5%；电阻、粘性等突变；；电阻、粘性等突变；熔化潜热熔化潜热：在吸收大量的热量的情况下，金属的温度并不：在吸收大量的热量的情况下，金属的温度并不升高，理解为原子间的引力急剧减小，从而造成原子升高，理解为原子间的引力急剧减小，从而造成原子结结合键的突然破坏合键的突然破坏，原子间的规则排列突然崩溃，金属进，原子间的规则排列突然崩溃，金属进入液体状态。入液体状态。热力学条件：外界所提供的潜热除由于体积膨胀作功热力学条件：外界所提供的潜热除由于体积膨胀作功外，另一部分则增加了系统的内能。外，另一部分则增加了系统的内能。在恒压下在恒压下：：δqδq为外界供给的热量；为外界供给的热量；uu为内能；为内能；pdvpdv为膨胀功；为膨胀功；HH为热焓，在等为热焓，在等温温等压条件下：等压条件下：熵值的增加，意味着结构排列的混乱。从有序到无序的过程。熵值的增加，意味着结构排列的混乱。从有序到无序的过程。dHpdvdupvudq...