这种现象称为 “结构起伏”。在一定的温度下，虽然存在 “能量起伏”和

“结构起伏”现象，但对于特定液态金属，其处于有序状态的原子集团具有一定的统计平均

尺寸；并且其平均尺寸大小随温度的升高而减小。

③ 液态结构及离子间相互作用的理论描述　在液态结构定量计算上，也提出了许多理

图１６　液态结构及粒子间相互作用

论模型及方程 （图１６）。通过建立偶分布函数

ｇ（ｒ）与偶势ｕ（ｒ）（即 “原子对”间的相互作用

势能与原子空间距离ｒ的函数关系）的方程，或

在已知偶势ｕ（ｒ）的条件下，计算出某一液体的

偶分布函数ｇ（ｒ）。

铸件凝固过程中，许多物理参数都是与温度密切相关的。因此，研究金属液态成型过程

的凝固现象最主要的就是解决不同时刻，铸型和铸件中温度场的变化。根据铸件温度场，

能预计其凝固过程中断面上各时刻的凝固区域大小及变化，凝固速度，凝固时间，缩松和

孔的倾向等参数，为正确设计工艺结构及参数提供科学的依据，从而改善铸件组织及提高

性能。

研究铸件温度场的方法有：实测法、数学解析法和数值模拟法等。数学解析方法是利用

用数学方法研究铸件和铸型的传热，主要目的是利用传热学的理论。

空穴的产生使局部地区能垒

降低，邻近的原子则进入空穴位置，造成空穴的移动。温度愈高，原子的能量愈大，产生的

空穴数目愈多，从而使金属膨胀。在熔点附近，空穴数目可达原子总数的１０％。

当把金属加热到熔点时，会使金属的体积突然膨胀３％～５％。这个数值等于固态金属

力学温度零度加热到熔点前的总膨胀量。除此之外，金属的其他性质如电阻、黏性等在

度下发生突变。同时，这种突变还反映在熔化潜热上，即金属在此时吸收大量热量，温

不升高。这些突变现象是不能仅仅用离位原子和空穴数目的增加加以解释的。