距离再缩短时，吸引力又逐渐减小，

到Ｒ＝Ｒ０时，相互作用力等于零 （Ｆ＝０），此时达到平衡，

Ｒ０ 为平衡距离。当距离小于平衡距离Ｒ０ 时，出现排斥力

（Ｐ＞０），并随距离的继续缩短而迅速增大。作用力Ｆ是由

引力和斥力构成的合力。吸引力是异性电荷间的库仑引

力；排斥力是同性电荷之间的斥力和。两个原子的相互作

用势能Ｗ （Ｒ）的曲线如图１１（ｂ）所示，可见在Ｒ＝Ｒ０

时，对应于能量的极小值，状态稳定。这说明，原子之间

倾向于保持一定的间距，这就是在一定条件下，金属中的

原子具有一定排列的原因。

对应着渐次收缩的铸型体积，铸件的冷却速度比平面部分要小。由此可以

推论，铸型中被液态金属三面包围的突出部分、型芯以及靠近内浇道附近的铸型部分，由于

有大量金属液通过，被加热到很高温度，吸热能力显著下降，相对应的铸件部分，其温度场

就比较平坦。

　　二、不同界面热阻条件下的温度场

１铸件在绝热铸型中凝固

砂型、石膏型、陶瓷型、熔模铸造等铸型材料的热导率远小于凝固金属的热导率，可统

称为绝热铸型。因此，在凝固传热中，金属铸件的温度梯度比铸型中的温度梯度小得多。相

对而言，金属中的温度梯度可忽略不计。

晶体中每个原子皆在平衡位置附近振动 （即所谓热振

动），温度升高时振动能量增加，振动频率和振幅加大。

以双原子为模型 （图１２），假设左边的原子在坐标原点被

固定，而右边的原子是自由的。当温度升高时，右边自由

振动原子的振幅增大，此时，若该原子以Ｒ０ 为原点作简谐振动，则其平衡位置仍是Ｒ０，这

样就不会发生膨胀。但势能曲线向右是水平渐近线，向左是垂直渐近线，是极不对称的。