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也稱拉普拉斯壓力。

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

４所示。造型材料一般不被液態(tài)金屬潤濕，即θ＞９０°（θ為潤濕角）。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。

２流動(dòng)性的測定

由于影響液態(tài)金屬充型能力的因素很多 （后述），在工程應(yīng)用及研究中，不能籠統(tǒng)地對

各種合金在不同的鑄造條件下的充型能力進(jìn)行比較。通常用相同實(shí)驗(yàn)條件下所測得的合金流

動(dòng)性表示合金的充型能力。因此，可以認(rèn)為合金的流動(dòng)性是在確定條件下的充型能力。液態(tài)

金屬的流動(dòng)性是用澆注 “流動(dòng)性試樣”的方法衡量的。在實(shí)際中，是將試樣的結(jié)構(gòu)和鑄型性

質(zhì)固定不變，在相同的澆注條件下，例如在液相線以上相同的過熱度或在同一的澆注溫度

下，澆注各種合金的流動(dòng)性試樣，以試樣的長度或以試樣某處的厚薄程度表示該合金的流動(dòng)

性。對于同一種合金，也可以用流動(dòng)性試樣研究各鑄造因素對其充型能力的影響。

　一、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)

人們對液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的認(rèn)識滯后于固體金屬，這是因?yàn)樗且砸后w這樣一個(gè)無序體系作

為研究對象。近年來，利用Ｘ射線、電子和中子衍射及同步輻射技術(shù)得到液態(tài)金屬及合金

直接的結(jié)構(gòu)信息，促進(jìn)了液體金屬物理研究的不斷深入。通過兩種方法可以研究金屬的液態(tài)

結(jié)構(gòu)。一種是間接方法，即通過固→液態(tài)、固→氣態(tài)轉(zhuǎn)變后一些物理性質(zhì)的變化判斷液態(tài)的

原子結(jié)合狀況，另一種是較為直接的方法，即通過液態(tài)金屬的Ｘ射線或中子線的結(jié)構(gòu)分析

研究液態(tài)的原子排列情況。在了解液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)之前，有必要對金屬晶體的原子結(jié)合、加

熱膨脹及熔化過程加以闡述。