因为空穴数目的增加不可能是突变的。因此,对于这种突变,应当理解为金属已熔化,已由固态变为
液态,发生状态改变造成的。从图11可以看出,假设在熔点附近原子间距达到了R1,原
子具有很高的能量,很容易超过势垒而离位。但是在相邻原子最引力作用下,仍然要向平
衡位置运动。虽然此时离位原子和空穴大为增加,金属仍表现为固体性质。若此时从外界供
给足够的能量———熔化潜热,使原子间距离超过R1,原子间的引力急剧减小,从而造成原
子结合键突然破坏,金属则从固态进入熔化状态。
这就意味着当温度升高,能量从W0→W1→W2→W3→W4 时,其间距 (振幅中心位置)将由
R0→R1→R2→R3→R4。也就是说,原子间距离将随温度的升高而增加,即产生热膨胀。另
一方面,空穴的产生也是物体膨胀的原因之一。由于能量起伏,一些原子则可能越过势垒跑
到原子之间的间隙中或金属表面,而失去大量能量,在新的位置上作微小振动 (图13)。
有机会获得能量,又可以跑到新的位置上。如此下去,它可以在整个晶体中 “游动”,这个
过程称为内蒸发。原子离开点阵后,留下了自由点阵———空穴。
三、表面张力及其对成型过程的影响
1表面张力的实质
表面张力是表面上存在的一个平行于表面且各向大小相等的张力。表面张力是由于物质
在表面上的质点受力不均匀而产生的。对于液体和气体界面上的质点 (原子或分子),由于
液体的密度大于气体的密度,故气相对它的作用力远小于液体内部对它的作用力,使表面层
质点处于不平衡的力场之中。结果是表面层质点受到一个指向液体内部的力,使液体表面有
自动缩小的趋势。
从物理化学可知,表面自由能是产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。设恒温、
恒压下表面自由能的增量为ΔF,表面自由能为σ。