制造龍骨機(jī)械

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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(dòng)。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(huì)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。

３表面張力引起的附加壓力

假設(shè)液體中有一半徑為ｒ的球形氣泡，

由于液體表面張力造成了指向內(nèi)部的力ｐ

（圖１１３）。若將球的體積增大ΔＶ，則必須

克服阻力ｐ而對(duì)它做功：ΔＷ＝ｐΔＶ。而

這一所做之功變?yōu)楸砻娣e增大后的表面自

由能增量：ΔＦ＝σΔＳ（ΔＳ為球體增大之表面積）

則ｒ１＝ｒ２＝ｒ。附加壓力ｐ也稱(chēng)拉普拉斯壓力。

如液面凸起 （不潤(rùn)濕），附加壓力為正值，液面下凹 （潤(rùn)濕），附加壓力為負(fù)值，如圖

４所示。造型材料一般不被液態(tài)金屬潤(rùn)濕，即θ＞９０°（θ為潤(rùn)濕角）。故液態(tài)金屬在鑄型

道內(nèi)的表面是凸起的，如圖１１５所示，此時(shí)產(chǎn)生指向內(nèi)部的附加壓力。

實(shí)際金屬比上述現(xiàn)象復(fù)雜得多，因?yàn)楣I(yè)應(yīng)用的金屬主要是合金，而且是多元合金；原９

材料中存在多種多樣的雜質(zhì)，有些雜質(zhì)的化學(xué)分析值雖然不高，甚至低于１０－４數(shù)量級(jí)，但

其原子數(shù)仍是驚人的；在熔化過(guò)程中，金屬與爐氣、熔劑、爐襯的相互作用還會(huì)吸收氣體帶

進(jìn)雜質(zhì)，甚至帶入許多固、液體質(zhì)點(diǎn)。因此，實(shí)際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的。它也存在

著游動(dòng)原子集團(tuán)、空穴以及能量起伏，在原子集團(tuán)和空穴中溶有各種各樣的合金元素及雜質(zhì)

元素，由于化學(xué)鍵力和原子間結(jié)合力的不同，還存在著濃度起伏以至成分和結(jié)構(gòu)不同的游動(dòng)

原子集團(tuán)。