一、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)

人們對(duì)液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)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(duì)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(duì)金屬晶體的原子結(jié)合、加

熱膨脹及熔化過程加以闡述。

（１）鑄型的蓄熱系數(shù)　鑄型的蓄熱系數(shù)ｂ２ （ｂ２＝ ｃ２ρ２λ槡２）表示鑄型從其中的金屬中吸

取并儲(chǔ)存于本身中熱量的能力。蓄熱系數(shù)ｂ２

越大，鑄型的激冷能力就越強(qiáng)，金屬液于其中

保持液態(tài)的時(shí)間就越短，充型能力下降。金屬型鑄造中，經(jīng)常采用涂料調(diào)整其蓄熱系數(shù)ｂ２

。

為使金屬型澆口和冒口中的金屬液緩慢冷卻，常在一般的涂料中加入ｂ２

很小的石棉粉。

（２）鑄型的溫度　預(yù)熱鑄型能減小金屬與鑄型的溫差，從而提高其充型能力。例如，在

金屬型中澆注鋁合金鑄件，將鑄型溫度由３４０℃提高到５２０℃，在相同的澆注溫度 （７６０℃）

下，螺旋線長(zhǎng)度由５２５ｍｍ增加到９５０ｍｍ。在熔模鑄造中，為得到清晰的鑄件輪廓，可將型

殼焙燒到８００℃以上進(jìn)行澆注或利用型殼焙燒剛結(jié)束的高溫余熱進(jìn)行澆注。

因?yàn)榭昭?span style='line-height:1.5;'>數(shù)目的增加不可能是突變的。因此，對(duì)于這種突變，應(yīng)當(dāng)理解為金屬已熔化，已由固態(tài)變?yōu)?/span>

液態(tài)，發(fā)生狀態(tài)改變?cè)斐傻?。從圖１１可以看出，假設(shè)在熔點(diǎn)附近原子間距達(dá)到了Ｒ１，原

子具有很高的能量，很容易超過勢(shì)壘而離位。但是在相鄰原子最引力作用下，仍然要向平

衡位置運(yùn)動(dòng)。雖然此時(shí)離位原子和空穴大為增加，金屬仍表現(xiàn)為固體性質(zhì)。若此時(shí)從外界供

給足夠的能量———熔化潛熱，使原子間距離超過Ｒ１，原子間的引力急劇減小，從而造成原

子結(jié)合鍵突然破壞，金屬則從固態(tài)進(jìn)入熔化狀態(tài)。