表明液体的原子间距接近固体,在熔点附近其系统的混乱度只是稍大于
固体而远小于气体的混乱度。表12为一些金属的熔化潜热和汽化潜热。如果说汽化潜热
(固→气)是使原子间的结合键全部破坏所需的能量,则熔化潜热只有汽化潜热的3%~7%,
即固→液时,原子的结合键只破坏了百分之几。因此,可以认为液态和固态的结构是相似
的,金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏,液体金属内原子仍然具有一定的规律性,
特别是在金属过热度不太高 (一般高于熔点100~300℃)的条件下更是如此。需要指出的
是,在接近汽化点时,液体与气体的结构往往难以分辨,说明此时液体的结构更接近于
气体。
一、液态金属的结构
人们对液态金属结构的认识滞后于固体金属,这是因为它是以液体这样一个无序体系作
为研究对象。近年来,利用X射线、电子和中子衍射及同步辐射技术得到液态金属及合金
直接的结构信息,促进了液体金属物理研究的不断深入。通过两种方法可以研究金属的液态
结构。一种是间接方法,即通过固→液态、固→气态转变后一些物理性质的变化判断液态的
原子结合状况,另一种是较为直接的方法,即通过液态金属的X射线或中子线的结构分析
研究液态的原子排列情况。在了解液态金属的结构之前,有必要对金属晶体的原子结合、加
热膨胀及熔化过程加以阐述。
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。