显然,根据形成表面张力的原因可以推知,不仅在上述的液气界面,
而且在所有两相界面,如固气、液固、液液上都存在表面张力。故广义地说,表面
张力应称为界面张力,可分别用σ固气 、σ液固 、σ液液 表示之,不特别指明时,通常皆指
与气相的界面张力。
衡量界面张力的标志是润湿角θ,它与界面张力的关系由杨氏方程决定。
式(112)称为杨氏方程式,可以看出,接触
θ的值与各界面张力的相对值有关,如图110。
①σSG>σLS时,cosθ为正值,即θ<90°。通θ为锐角的情况,称为液体能润湿固体。θ=
,液体在固体表面铺展成薄膜,称为完全。
熔化潜热使晶粒瓦解,液体原子具有更高
的能量,而金属的温度并不升高。从热力学角度,在恒压时,外界所供给的潜热,除使体积
膨胀做功外,还增加系统的内能,如式(11)所示。在等温等压下,熵值的增量如式(12)
所示。
系统熵值增加表示原子排列发生紊乱。因此,熔化过程就是金属从规则的原子排列突变
为紊乱的非晶态结构的过程。
2液态金属的结构
(1)从物质熔化 (汽化)过程对液态金属结构的认识 如表11所示,金属物质熔化时
的体积一般仅增加3%~5%,即原子平均间距仅增加1%~15%,熔化时的熵值变化量远
小于加热膨胀过程。
(2)结晶潜热 结晶潜热约占液态金属热含量的85%~90%,但是,它对不同类型合
图120 纯金属流动性
(金属型中浇注,试样断面积110mm
2)金的流动性影响是不同的。纯金属和共晶成分的合
金在固定温度下凝固,在一般的浇注条件下,结晶
潜热的作用能够发挥,是估计流动性的一个重要因
素。凝固过程中释放的潜热越多,则凝固进行得越
缓慢,流动性就越好。将具有相同过热度的纯金属
浇入冷的金属型试样中,其流动性与结晶潜热相对
应:Pb的流动性最差,Al的流动性好,Zn、Sb、
Cd、Sn依次居于中间,如图120所示。