1.1液态结构.ppt

大连理工大学材料学院本科生课程
材料成形原理
——液态成形原理
主讲教师:姚曼教授
大连理工大学
材料科学与工程学院
1 液态结构和物理性质
Structure and Properties
of Liquid Materials
主要内容
液态结构和模型
液态的物理性质
黏滞性
界面现象
液态结构和模型
凝固过程从液态开始。
金属和合金液的结构对凝固过程和组织有重要影响。
合金液的预处理,如过热处理、微合金化处理等可以改变液体的状态与结构,从而影响凝固组织。
科学上对物质的液体状态的认识,远远落后于气态和固态。
对气态结构的认识(1)
在十八、十九世纪,气体状态可清晰地用数学式子表示。理想气体状态方程:PV=nRT (R-理想气体常数)
理想气体中原子或分子被看成是一些弹性小球,在低压和中压下,运动距离平均值与其尺寸相比是很大的,故相互作用力可忽略。
高压下,质点间相互作用力和所占体积不可忽略,进行修正。
对气态结构的认识(2)
范德瓦尔(Van der Waals’)公式:
(P+a/V2)(V-b)=RT
P-压力 V-摩尔体积
R-通用气体常数
T -温度
a/V2-考虑原子和分子间相互作用力
b-与原子或分子体积有关的常数
对固态结构的认识
二十世纪初,衍射技术的发现,固态结构被清楚认识。
在晶体物质的结构中,原子或原子团在空间是按规则的几何图形排列的—长程有序(long-range order)。
原子在原子中心位置不断进行热振动,在温度为0K时,原子“停止”运动。
在固态时必须考虑各原子间相互作用。
固态结构图
教材p9
金属原子的刚球密堆积结构模型
:铌酸锂(LiNbO3)的晶体结构