sn-bipbin合金熔体电传输性质温度行为及其凝固相关性

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1、Sn．mi，Pb，In)合金熔体电传输性质温度行为及其凝固相关性摘要液体结构和性质的认识与材料加工及液态物理等领域的技术进步及学科发展息息相关。近年来，在高温、高压及深过冷条件下，液态结构的多型性(Polyamorphism)现象引起了科技界的高度关注，越来越多的证据显示，很多物质的液态结构会随温度或压力的改变而发生异常变化。这些现象打破了人们对液态结构连续渐变的传统认知，也为人们更进一步认知液态物质提供了新的突破口。但作为一个新兴领域，目前人们对液态物质的多型性转变的研究多着眼于现象学层面，对其动力学本质、转变机制及更为微观的电子结构层面的认识还远远不够

2、。因此，本文利用电阻法和热电势法和X射线衍射等实验手段研究了SnBi、PbSn、InSn等多种合金熔体的温度行为，并运用Faber．Ziman理论和Mort转变对合金熔体的转变特征、机制与本质进行了理论分析与讨论；还探索了液态结构转变对部分合金凝固行为的影响。主要内容、创新点和意义归纳如下：1、对现有实验装置进行改装使其能同时测量电阻率和热电势，并获得了较为理想的实验结果。这为液态结构研究开拓了新的有效研究手段。2、首次探索了Sn．(Bi，Pb，In)合金熔体电阻率和热电势等电输运性质的温度行为，发现均存在异常现象，揭示了熔体发生了温度诱导液态结构转变现象

3、。其中，PbSn等熔体的结构转变还存在可逆性现象。3、结合电导率和热电势以及X射线衍射的实验结果，利用Faber-Ziman理论和Mott转变，计算了InSn合金熔体转变过程中的Fermi能级处的电子状态密度N(EF)及其随能量的变化率dN(EF)／dE，分析了熔体结构转变过程中电子结构的变化规律。这些内容与结果在以前的文献中未见报道。4、以熔体结构转变为切入点，研究了富Sn类SnBi合金在简单过热处理下凝固组织的变化规律，结果表明过热处理导致了凝固组织的细化，其本质是由于发生结构转变后的更加均匀、无序的熔体需在更大的过冷度下凝固；而且随着Sn基体中Bi量

4、的增加，同一热历史条件下的凝固组织和凝固行为也具有明显差异。本文所揭示的新的现象、结果及规律，使我们对液态结构转变机理的认识由原子层次深入到了更微观的电子层面，为更深入地认识液态物质结构及其转变本质提供了新的依据；液态结构转变与凝固行为的相关性对材料加工的技术进步具有积极意义。关键词：液态合金；电传输性能；电子结构；温度行为；凝固行为TemperatureDependenceofElectronicTransportpropertiesinSn一03i，Pb，In)MeltsandtheCorrelationwithSolidificationAbstra

5、ctAswellknown,theknowledgeonliquidstructuresandpropertiesiscloselyrelatedtothescientificandtechnicaladvanceinmaterialprocessing，liquidphysicsandotherfields．Inrecentyears，thephenomenaofliquidpolyamorphismbringgreatinteresttorelevantrealms．Moreandmoreevidencessuggestthatpressureorte

6、mperatureinducednquid-liquid舭turetransitions(TI—LLST)couldoccurinliquids．AllthesepresentchallengestoOurconventionalpictureofliquidasentitywithacontinuouslyvaryingaveragedstructure，andprovidenewbreakthroughto矗urtherrecognizeliquidsubstances．Asanewfield,theup·-to--nowstudiesofliquid

7、polyamorphismhavebeenfocusedonphenomenology．Therearestillmoreworksneedtobedoneabouttheessenceandmechanismofliquidpolyamorphism,theelectroniclevelofliquidstructuretransitionsere．Therefore，inthispaper，thetemperaturedependenceofelectricalresistivity(p-1)，thermoelectricpower(S-1)andth

8、eX-raydiffractionofliquidPb-Sn,In