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。其中既無晶體區(qū)域,又無大到足
容納另一原子的空穴。在構(gòu)建液體結(jié)構(gòu)幾何模型的實驗
,用無規(guī)則堆積的鋼球灌以油漆,固化后統(tǒng)計單個球接
點的數(shù)目。根據(jù)統(tǒng)計結(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)計結(jié)構(gòu)獲得的偶分布函數(shù)g(r)與液體
的衍射實驗結(jié)構(gòu)很好吻合。鋼球模型形象地描述了液體
程有序遠(yuǎn)程無序的特征,為奠定液體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計幾何基
做出了重要貢獻(xiàn)。
;鑄件在凝固過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
凝固時還可能出現(xiàn)中間層。因此,鑄件與鑄型的傳熱是通過若干個區(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
一個符合實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程時,
必須對過程進(jìn)行合理的簡化。
在鑄件和鑄型的不穩(wěn)定導(dǎo)熱過程中,溫度與時間和空間的關(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)為各個原子間能量的不同和各個原子集團(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,則足以在液體中形成新的化學(xué)鍵,在熱運動的作用下,
出現(xiàn)時而化合,時而分解的分子,也可稱為臨時的不穩(wěn)定化合物,或者在低溫時化合,在高
溫時分解。例如,硫在鐵液中高溫時可以完全溶解,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)合非常強時,則可以形成比較強而穩(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。