３厚壁金屬型中的凝固

當金屬型的涂料層很薄時，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。由于此時金屬鑄型界面的熱阻相對很小，可忽略不計，則鑄

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

半無限大物體的傳熱，整個系統(tǒng)的傳熱過程取決于鑄件和鑄型的熱物理性質，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系，它可以確定一切固體內的導熱現象。

因此，導熱微分方程可以用來確定鑄件和鑄型的溫度場。由于導熱微分方程式是一個基本方

程式，用它來解決某一具體問題時，為了使方程式的解

確實成為該具體問題的解，就必須對基本方程式補充一

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象中區(qū)別出來。

在不穩(wěn)定導熱（ｔτ≠０）的情況下，導熱微分方程的解

具有非常復雜的形式。目前只能用來解決某些特殊的問

題。例如，對于形狀最簡單的物體 （如平壁、圓柱、

球），它們的溫度場都是一維的，可以得到解決。

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

增加，引起表面張力增大時，Γ＜０，為負吸附。由此可知，所謂正吸附就是溶質元素

面上的濃度大于在液體內部的濃度，負吸附則是溶質元素在表面上的濃度小于在內部的

。因此，表面活性物質具有正吸附作用；而非表面活性物質具有負吸附作用。

溶質的原子體積大于溶劑的原子體積時，由于它對溶劑晶格的歪曲，使勢能增加。但

系統(tǒng)總是向減小自由能方向自發(fā)進行，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，使整個系統(tǒng)的表面張力

。這也可以用表面層原子受力不對稱性程度加以解釋。