３厚壁金屬型中的凝固

當(dāng)金屬型的涂料層很薄時(shí)，厚壁金屬型中凝固金屬和鑄型的熱阻都不可忽略，因而

都存在明顯的溫度梯度。由于此時(shí)金屬鑄型界面的熱阻相對(duì)很小，可忽略不計(jì)，則鑄

型內(nèi)表面和鑄件表面溫度相同?？梢哉J(rèn)為，厚壁金屬型中的凝固傳熱為兩個(gè)相連接的

半無限大物體的傳熱，整個(gè)系統(tǒng)的傳熱過程取決于鑄件和鑄型的熱物理性質(zhì)，其溫度

分布如圖１２７所示。

４水冷金屬型中的凝固

在水冷金屬型中，是通過控制冷卻水溫度和流量使鑄型溫度保持近似恒定 （ｔ２Ｆ＝ｔ２０），

在不考慮金屬鑄型界面熱阻的情況下，凝固金屬表面溫度等于鑄型溫度 （ｔ１Ｆ＝ｔ２０）。在這

種情況下，凝固傳熱的主要熱阻是凝固金屬的熱阻，鑄件中有較大的溫度梯度。系統(tǒng)的溫度

分布如圖１２８所示。

方程式（１１８）給出的是各參量之間的最普遍關(guān)系，它可以確定一切固體內(nèi)的導(dǎo)熱現(xiàn)象。

因此，導(dǎo)熱微分方程可以用來確定鑄件和鑄型的溫度場(chǎng)。由于導(dǎo)熱微分方程式是一個(gè)基本方

程式，用它來解決某一具體問題時(shí)，為了使方程式的解

確實(shí)成為該具體問題的解，就必須對(duì)基本方程式補(bǔ)充一

些附加條件。這些附加條件就是一般所說的單值性條件。

它們把所研究的特殊問題從普遍現(xiàn)象中區(qū)別出來。

在不穩(wěn)定導(dǎo)熱（ｔτ≠０）的情況下，導(dǎo)熱微分方程的解

具有非常復(fù)雜的形式。目前只能用來解決某些特殊的問

題。例如，對(duì)于形狀最簡(jiǎn)單的物體 （如平壁、圓柱、

球），它們的溫度場(chǎng)都是一維的，可以得到解決。

當(dāng)ｄσｄｔ＜０，即溶質(zhì)濃度增加，引起表面張力減少時(shí)，Γ＞０，為正吸附。ｄσｄｔ＞０，即溶質(zhì)

增加，引起表面張力增大時(shí)，Γ＜０，為負(fù)吸附。由此可知，所謂正吸附就是溶質(zhì)元素

面上的濃度大于在液體內(nèi)部的濃度，負(fù)吸附則是溶質(zhì)元素在表面上的濃度小于在內(nèi)部的

。因此，表面活性物質(zhì)具有正吸附作用；而非表面活性物質(zhì)具有負(fù)吸附作用。

溶質(zhì)的原子體積大于溶劑的原子體積時(shí)，由于它對(duì)溶劑晶格的歪曲，使勢(shì)能增加。但

系統(tǒng)總是向減小自由能方向自發(fā)進(jìn)行，因而，這些體積較大的原子總是傾向于被排擠到

，在表面富集———正吸附。由于這些原子體積大，表面張力低，使整個(gè)系統(tǒng)的表面張力

。這也可以用表面層原子受力不對(duì)稱性程度加以解釋。