合金熔體粘滯激活能與相圖相關性的研究.pdf

1、金屬熔體的粘滯性是液態(tài)金屬原子遷移的一種表現(xiàn)，它反映了原子間結合力大小，是熔體的重要物理性質之一。液態(tài)金屬的粘度是對金屬熔體結構十分敏感的性質，研究熔體粘度對于研究與液態(tài)金屬結構相關的基礎科學和科技應用有非常重要的意義。
　　 凝固，指由液態(tài)到固態(tài)的相變過程，在材料制備和液態(tài)成形中起著重要作用。大量研究證明在從液體狀態(tài)向固體狀態(tài)轉變的過程中，存在著遺傳性質。在固態(tài)下的晶體結構和空間構成在液態(tài)仍有所反映。本文對合金熔體粘度特征以及

2、粘滯激活能與相圖和固態(tài)晶格常數之間的關系進行了研究，為材料凝固遺傳理論的進一步完善奠定了理論和實驗基礎。
　　 本文利用扭轉式高溫粘度儀，測量了Cu-Sb、Cu-Te和Bi-Sb系列合金在液相線以上的粘度。實驗發(fā)現(xiàn)所測合金熔體的粘度都呈現(xiàn)出隨著溫度的升高而減小的趨勢，且符合Arrhenius公式。含有金屬間化合物的體系----Cu-Sb和Cu-Te系列合金，在相同過熱度下，粘度最大值都出現(xiàn)在形成金屬間化合物的區(qū)域。在勻晶體系--

3、Bi-Sb合金體系中，在相同過熱度下，Bi-Sb合金粘度隨著Sb含量的增加而降低。
　　 文章總結了形成金屬間化合物體系--Cu-Sb、Cu-Te和Cu-Sn，簡單共晶體系--Cu-Ag的熔體粘滯激活能。發(fā)現(xiàn)，在所有體系中激活能曲線變化趨勢均和各自的相圖液相線具有一定的相似性。并且，在所有體系中，激活能最小值均出現(xiàn)在合金共晶點處；在形成金屬間化合物體系中，激活能最大值均出現(xiàn)在形成金屬間化合物的區(qū)域：Cu-Sb合金體系中，位于Sb

4、原子百分比含量為25％處，對應著固態(tài)下β-Cu-Sb金屬問相；Cu-Te合金體系中，位于Te原子百分比含量為36.5％處，對應著固態(tài)下β-Cu-Te金屬間相；Cu-Sn合金體系中，位于Sn原子百分比含量為15.1％處，對應著固態(tài)下β-Cu-Sn金屬間相。通過合金熔體粘滯激活能和相圖之間關系的討論，文章進一步探討了合金熔體粘度與液體微觀結構之間的關系。
　　 在探討激活能與相圖之間關系的基礎上，本文進一步研究了激活能與固態(tài)晶格常數