论文部分内容阅读
金属熔体的粘滞性是液态金属原子迁移的一种表现,它反映了原子间结合力大小,是熔体的重要物理性质之一。液态金属的粘度是对金属熔体结构十分敏感的性质,研究熔体粘度对于研究与液态金属结构相关的基础科学和科技应用有非常重要的意义。凝固,指由液态到固态的相变过程,在材料制备和液态成形中起着重要作用。大量研究证明在从液体状态向固体状态转变的过程中,存在着遗传性质。在固态下的晶体结构和空间构成在液态仍有所反映。本文对合金熔体粘度特征以及粘滞激活能与相图和固态晶格常数之间的关系进行了研究,为材料凝固遗传理论的进一步完善奠定了理论和实验基础。本文利用扭转式高温粘度仪,测量了Cu-Sb、Cu-Te和Bi-Sb系列合金在液相线以上的粘度。实验发现所测合金熔体的粘度都呈现出随着温度的升高而减小的趋势,且符合Arrhenius公式。含有金属间化合物的体系——Cu-Sb和Cu-Te系列合金,在相同过热度下,粘度最大值都出现在形成金属间化合物的区域。在匀晶体系—-Bi-Sb合金体系中,在相同过热度下,Bi-Sb合金粘度随着Sb含量的增加而降低。文章总结了形成金属间化合物体系——Cu-Sb. Cu-Te和Cu-Sn,简单共晶体系——Cu-Ag的熔体粘滞激活能。发现,在所有体系中激活能曲线变化趋势均和各自的相图液相线具有一定的相似性。并且,在所有体系中,激活能最小值均出现在合金共晶点处；在形成金属间化合物体系中,激活能最大值均出现在形成金属间化合物的区域：Cu-Sb合金体系中,位于Sb原子百分比含量为25%处,对应着固态下β-Cu-Sb金属间相；Cu-Te合金体系中,位于Te原子百分比含量为36.5%处,对应着固态下β-Cu-Te金属间相；Cu-Sn合金体系中,位于Sn原子百分比含量为15.1%处,对应着固态下β-Cu-Sn金属间相。通过合金熔体粘滞激活能和相图之间关系的讨论,文章进一步探讨了合金熔体粘度与液体微观结构之间的关系。在探讨激活能与相图之间关系的基础上,本文进一步研究了激活能与固态晶格常数之间的关系。通过研究发现,在Cu-Te体系,Cu-Si体系,Ag-Sb体系中,激活能与固态晶胞体积形成一个大致的正比例关系。而对于匀晶体系-Bi-Sb系列合金,粘度激活能与固态下晶胞体积是大致的反比例关系。