① 鋼球模型 假設(shè)液態(tài)金屬是均質(zhì)的、密度集中的、
列紊亂的原子堆積體。其中既無(wú)晶體區(qū)域,又無(wú)大到足
容納另一原子的空穴。在構(gòu)建液體結(jié)構(gòu)幾何模型的實(shí)驗(yàn)
,用無(wú)規(guī)則堆積的鋼球灌以油漆,固化后統(tǒng)計(jì)單個(gè)球接
點(diǎn)的數(shù)目。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可確定該結(jié)構(gòu)的平均配位數(shù),
液態(tài)結(jié)構(gòu)的平均配位數(shù)。發(fā)現(xiàn),在紊亂密集的球堆中存
高度致密區(qū),其統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)獲得的偶分布函數(shù)g(r)與液體
的衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)很好吻合。鋼球模型形象地描述了液體
程有序遠(yuǎn)程無(wú)序的特征,為奠定液體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)幾何基
做出了重要貢獻(xiàn)。
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;鑄件在凝固過(guò)程中又不斷地釋放出結(jié)晶潛
熱,其斷面上存在著已凝固完畢的固態(tài)外殼、液固態(tài)并存的凝固區(qū)域和液態(tài)區(qū),在金屬型中
凝固時(shí)還可能出現(xiàn)中間層。因此,鑄件與鑄型的傳熱是通過(guò)若干個(gè)區(qū)域進(jìn)行的,此外,鑄型
和鑄件的熱物理參數(shù)還都隨溫度而變化,不是固定的數(shù)值等。將這些因素都考慮進(jìn)去,建立
一個(gè)符合實(shí)際情況的微分方程式是很困難的。因此,用數(shù)學(xué)分析法研究鑄件的凝固過(guò)程時(shí),
必須對(duì)過(guò)程進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。
在鑄件和鑄型的不穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程中,溫度與時(shí)間和空間的關(guān)系可用傅里葉導(dǎo)熱微分方程
描述:
因此,實(shí)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(gè)原子間能量的不同和各個(gè)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(gè)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(yùn)動(dòng)的作用下,
出現(xiàn)時(shí)而化合,時(shí)而分解的分子,也可稱為臨時(shí)的不穩(wěn)定化合物,或者在低溫時(shí)化合,在高
溫時(shí)分解。例如,硫在鐵液中高溫時(shí)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(shí),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。
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