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。
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。
实际金属比上述现象复杂得多，因为工业应用的金属主要是合金，而且是多元合金；原９
材料中存在多种多样的杂质，有些杂质的化学分析值虽然不高，甚至低于１０－４数量级，但
其原子数仍是惊人的；在熔化过程中，金属与炉气、熔剂、炉衬的相互作用还会吸收气体带
进杂质，甚至带入许多固、液体质点。因此，实际金属的液态结构是非常复杂的。它也存在
着游动原子集团、空穴以及能量起伏，在原子集团和空穴中溶有各种各样的合金元素及杂质
元素，由于化学键力和原子间结合力的不同，还存在着浓度起伏以至成分和结构不同的游动
原子集团。
