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液态金屬的研究 液态金屬醫療配件告訴伱

發布日期:2017-07-19 作者: 點擊:

液态金屬的研究 液态金屬醫療配件告訴伱

和簡單的非金屬液體有許多共同點,20世紀60年代以來對它研究較多。但人們對它的結構細節仍不清楚。熔融金屬的X射線或中子散射可得其徑向分布函數g(r),它在平均意義上描述熔體結構。當r<σ(σ為原子有效直徑,圖1),g(r)=0,說明原子似硬球,不能互相貫穿,r大于2~3nm時,原子完全無規排列,g(r)→1。原子周圍最近鄰的原子數叫配位數Z,其中ρ0是熔體粒子數密度。絕大多數金屬熔化時體積約增大5%,原子序數Z減小,金屬鍵不變。少數“反常金屬”(如Ga、Ge、Bi、Sb等)熔化時體積約收縮5%,Z增加,共價鍵部分地變為金屬鍵。各種金屬熔化後結構趨于相近,Z在9~12左右。熔體的Z和r1随溫度上升而稍改變,但g(r)基本特點不變。

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液态金屬可看作由正離子流體和自由電子氣組成的混合物。自由電子受到“赝原子”(它由正離子和起屏蔽作用的自由電子雲組成)的很弱的勢作用。兩個正離子間,除了直接的靜電排斥勢外,還有一種間接的通過自由電子氣而相互作用的勢,上述兩種勢的疊加稱為原子-原子的有效勢φ(r)。理論分析指出:φ(r)在長程内有振蕩(圖2)。人們已建立聯系φ(r)和g(r)的積分方程,可以從φ(r)求解g(r),或從g(r)求期φ(r)。用“硬球模型”可很好地闡明液态金屬的結構和某些熱力學性質。倘若取φ(r)為“硬球勢”,并配以合适的硬球直徑,同樣能得到與實驗一緻的g(r)。通過傅裡葉變換由衍射強度求得的g(r)總有一定誤差,人們至今不能肯定或否定熔體φ(r)振蕩的存在。


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