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二、黏滞性及其对成型过程的影响
１黏滞性的本质
液态金属的黏滞性 （也称黏度）对其充型过程、液态金属中的气体及非金属夹杂物的排
除、一次结晶的形态、偏析的形成等，都有直接或间接的作用。
如图１７所示，当外力Ｆ（ｘ）作用于液体表面时，由于质点间作用力引起的内摩擦力，
使得最表面的一层移动速度大于第二层，而第二层的移动速度大于第三层。
由式（１５）可知，黏度与δ
３ 成反比，与正比。能反映了原子间结合力
的强弱，而原子间距离也与结合力有关。因此，黏滞性的本质是质点间 （原子间）结合力的大小。
下面以半无限大的铸件为例，运用导热微分方程式
求铸件和铸型中的温度场。
假设具有一个平面的半无限大铸件在半无限大的铸
型中冷却，如图１２３所示。铸件和铸型的材料是均质
１２
的，其热扩散率α１ 和α２ 近似地为不随温度变化的定值，铸型的初始温度为ｔ２０，并设液态金
属充满铸型后立即停止流动，且各处温度均匀，即铸件的初始温度为ｔ１０，将坐标的原点设
在铸件与铸型的接触面上。在这种情况下，铸件和铸型任意一点的温度ｔ与ｙ和ｚ无关，为
一维导热问题。
晶体中每个原子皆在平衡位置附近振动 （即所谓热振
动），温度升高时振动能量增加，振动频率和振幅加大。
以双原子为模型 （图１２），假设左边的原子在坐标原点被
固定，而右边的原子是自由的。当温度升高时，右边自由
振动原子的振幅增大，此时，若该原子以Ｒ０ 为原点作简谐振动，则其平衡位置仍是Ｒ０，这
样就不会发生膨胀。但势能曲线向右是水平渐近线，向左是垂直渐近线，是极不对称的。
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