Sn-（Bi，Pb，In）合金熔體電傳輸性質(zhì)溫度行為及其凝固相關(guān)性.pdf

1、液體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的認識與材料加工及液態(tài)物理等領(lǐng)域的技術(shù)進步及學科發(fā)展息息相關(guān)。近年來，在高溫、高壓及深過冷條件下，液態(tài)結(jié)構(gòu)的多型性(Polyamorphism)現(xiàn)象引起了科技界的高度關(guān)注，越來越多的證據(jù)顯示，很多物質(zhì)的液態(tài)結(jié)構(gòu)會隨溫度或壓力的改變而發(fā)生異常變化。這些現(xiàn)象打破了人們對液態(tài)結(jié)構(gòu)連續(xù)漸變的傳統(tǒng)認知，也為人們更進一步認知液態(tài)物質(zhì)提供了新的突破口。 但作為一個新興領(lǐng)域，目前人們對液態(tài)物質(zhì)的多型性轉(zhuǎn)變的研究多著眼于現(xiàn)象學層面，

2、對其動力學本質(zhì)、轉(zhuǎn)變機制及更為微觀的電子結(jié)構(gòu)層面的認識還遠遠不夠。因此，本文利用電阻法和熱電勢法和X射線衍射等實驗手段研究了SnBi、PbSn、InSn等多種合金熔體的溫度行為，并運用Faber-Ziman理論和Mott轉(zhuǎn)變對合金熔體的轉(zhuǎn)變特征、機制與本質(zhì)進行了理論分析與討論；還探索了液態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對部分合金凝固行為的影響。主要內(nèi)容、創(chuàng)新點和意義歸納如下： 1、對現(xiàn)有實驗裝置進行改裝使其能同時測量電阻率和熱電勢，并獲得了較為理想的

3、實驗結(jié)果。這為液態(tài)結(jié)構(gòu)研究開拓了新的有效研究手段。 2、首次探索了Sn-(Bi，Pb,In)合金熔體電阻率和熱電勢等電輸運性質(zhì)的溫度行為，發(fā)現(xiàn)均存在異?，F(xiàn)象，揭示了熔體發(fā)生了溫度誘導液態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。其中，PbSn等熔體的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變還存在可逆性現(xiàn)象。 3、結(jié)合電導率和熱電勢以及X射線衍射的實驗結(jié)果，利用Fdber-Ziman理論和Mott轉(zhuǎn)變，計算了InSn合金熔體轉(zhuǎn)變過程中的Fermi能級處的電子狀態(tài)密度N(EF)及其隨

4、能量的變化率dN(EF)/dE，分析了熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過程中電子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。這些內(nèi)容與結(jié)果在以前的文獻中未見報道。 4、以熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍腥朦c，研究了富Sn類SnBi合金在簡單過熱處理下凝固組織的變化規(guī)律，結(jié)果表明過熱處理導致了凝固組織的細化，其本質(zhì)是由于發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變后的更加均勻、無序的熔體需在更大的過冷度下凝固；而且隨著Sn基體中Bi量的增加，同一熱歷史條件下的凝固組織和凝固行為也具有明顯差異。 本文所揭示的新的現(xiàn)象、