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(rèn)識(shí)與材料加工及液態(tài)物理等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步及學(xué)科發(fā)展息息相關(guān)。近年來(lái)，在高溫、高壓及深過(guò)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(lái)越多的證據(jù)顯示，很多物質(zhì)的液態(tài)結(jié)構(gòu)會(huì)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(duì)液態(tài)結(jié)構(gòu)連續(xù)漸變的傳統(tǒng)認(rèn)知，也為人們更進(jìn)一步認(rèn)知液態(tài)物質(zhì)提供了新的突破口。 但作為一個(gè)新興領(lǐng)域，目前人們對(duì)液態(tài)物質(zhì)的多型性轉(zhuǎn)變的研究多著眼于現(xiàn)象學(xué)層面，

2、對(duì)其動(dòng)力學(xué)本質(zhì)、轉(zhuǎn)變機(jī)制及更為微觀(guān)的電子結(jié)構(gòu)層面的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因此，本文利用電阻法和熱電勢(shì)法和X射線(xiàn)衍射等實(shí)驗(yàn)手段研究了SnBi、PbSn、InSn等多種合金熔體的溫度行為，并運(yùn)用Faber-Ziman理論和Mott轉(zhuǎn)變對(duì)合金熔體的轉(zhuǎn)變特征、機(jī)制與本質(zhì)進(jìn)行了理論分析與討論；還探索了液態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對(duì)部分合金凝固行為的影響。主要內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)和意義歸納如下： 1、對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改裝使其能同時(shí)測(cè)量電阻率和熱電勢(shì)，并獲得了較為理想的

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這為液態(tài)結(jié)構(gòu)研究開(kāi)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(shì)等電輸運(yùn)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(dǎo)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(dǎo)率和熱電勢(shì)以及X射線(xiàn)衍射的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利用Fdber-Ziman理論和Mott轉(zhuǎn)變，計(jì)算了InSn合金熔體轉(zhuǎn)變過(guò)程中的Fermi能級(jí)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(guò)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(xiàn)中未見(jiàn)報(bào)道。 4、以熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍腥朦c(diǎn)，研究了富Sn類(lèi)SnBi合金在簡(jiǎn)單過(guò)熱處理下凝固組織的變化規(guī)律，結(jié)果表明過(guò)熱處理導(dǎo)致了凝固組織的細(xì)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(wú)序的熔體需在更大的過(guò)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、