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④ 实际液态金属的结构　以上描述的是理想纯金属的液态结构，其中只存在游动原子

团和原子集团间的空穴，液态中的原子存在着很大 “能量起伏”，游动的原子集团时聚时

，此起彼伏而存在 “结构起伏”。实际液体金属的结构要比纯金属复杂得多。

实际上，纯金属是不存在的。实际金属中，即使非常纯的实际金属中总存在着大量杂质

子。例如，纯度为９９９９９９９９％的纯铁，即杂质量为１０－８，每摩尔体积 （７１ｃｍ３）中总

原子数为６０２３×１０２３，则每１ｃｍ３ 铁液中所含杂质原子数约相当于１０１５个数量级。

 可以看到，液态铝中的原子的排列在几个原子间距的小范围内，与其固态铝原子的排列

图１５　７００℃时液态Ａｌ中原子分布曲线

［当ｒ→∞时，ρ（ｒ）→ρ０，表示

较大体积中的原子平均密度

（相当于非晶态材料）］

方式基本一致，呈现出一定的有规则排列；而距离远的原子

排列就不同于固态了，表现为无序状态。这也是液态金属结

构的主要特征，称之为 “近程有序”、“远程无序”结构。

（３）液态金属结构的理论模型　对液态金属结构的理

论描述至今还没有一个公认的、系统的、科学的模型。以

下就几类典型模型做简要介绍。

空穴的产生使局部地区能垒

降低，邻近的原子则进入空穴位置，造成空穴的移动。温度愈高，原子的能量愈大，产生的

空穴数目愈多，从而使金属膨胀。在熔点附近，空穴数目可达原子总数的１０％。

当把金属加热到熔点时，会使金属的体积突然膨胀３％～５％。这个数值等于固态金属

力学温度零度加热到熔点前的总膨胀量。除此之外，金属的其他性质如电阻、黏性等在

度下发生突变。同时，这种突变还反映在熔化潜热上，即金属在此时吸收大量热量，温

不升高。这些突变现象是不能仅仅用离位原子和空穴数目的增加加以解释的。