轻钢龙骨机

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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。

可以看出，铸件的温度场随时间而变化，为不稳定温度场。铸件断面上的温度场

也称温度分布曲线。如果铸件均匀壁两侧的冷却条件相同，则任何时刻的温度分布曲线

对铸件壁厚的轴线是对称的。温度场的变化速率，即为表征铸件冷却强度的温度梯度。

温度场能更直观地显示出凝固过程的情况。

图１３１所示是铸件的凝固动态曲线，也是根据直接测量的温度时间曲线绘制的：首先

图１３１（ａ）上给出合金的液相线和固相线温度，把二直线与温度时间曲线相交的各点分

标注在图１３１（ｂ）（ｘ／Ｒ，τ）坐标系上，再将各点连接起来，即得凝固动态曲线。纵坐标

子ｘ是铸件表面向中心方向的距离，分母Ｒ是铸件壁厚之半或圆柱体和球体的半径。因

固是从铸件壁两侧同时向中心进行，所以ｘ／Ｒ＝１表示已凝固至铸件中心。

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（１１２）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１１０。

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。