pbbi及insn合金熔体结构的电阻法研究

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1、PbBi及InSn合金熔体结构的电阻法研究摘要液态结构一直是科学发展的重要课题之一。电阻率对结构的敏感性及电阻率法的简单实用性决定了电阻率研究在液态结构探索中占有很重要的位置。本文主要从二元合金的电阻率随温度变化的规律着手，研究了二元台金液态结构的变化。本文所研究的主要内容及结果如下：(1)本文通过国际上通用的直流四电极法首先分别对纯Pb和Bi及四种成分PbBi合金熔体的电阻率进行了测量。在所测的温度范围内，与液态纯Pb和Bi的电阻率随着温度的升高线性增加的规律不同：四种成分液态合金的电阻率在某一温度T，之前与温度呈线性关系，电阻率温度斜率a与温度无关；然而在随后的升温过

2、程中，合金的电阻率与温度的这种线性关系消失了，a随着温度的升高而增大。经分析认为这种异常变化是由于合金在升温过程中发生了液一液结构转变，并且不同的成分具有不同的转变温度。这种转变主要是Pb—Pb原子团簇和Bi—Bi原子团簇转变为Pb—Bi原子团簇。这种变化从结构本身来说可能是由于多价合金在不同的温度范围内价电子数目不同引起的。(2)对液态纯In和纯Sn及液态InSn合金的电阻率研究表明，几种成分液态InSn合金的电阻率在连续升温过程中也发生了异常变化。这种变化被认为是由In—In原子团簇和sn的残留共价键逐渐转化为In-Sn原子团簇的结构转变引起的。从能带角度来分析，结构

3、转变之前合金中Ij和sn的电子层结构状态并不稳定，在一定高温时电子容易从一个能级跃迁到另一个能级而达到相对的稳态，空能级逐渐被填满，从而合金的电阻率随温度出现了异常变化。就电阻率随成分的变化角度来说，相同温度下PbBi合金的电阻率随着Bi％的增加而增大，而InSn合金的电阻率在成分InSn49．1时合金电阻率最大。可以通过Takeuchi—Endo理论中电阻率随浓度涨落而变化来解释两种合金电阻率随成分变化的原因。(3)实验中也初步设计了测量合金的热电势装置，并对此装置研究液态结构的可能性进行了初步验证，结果表明此装置可以用于液态结构的研究，然而部分实验条件有待于进一步完善

4、。关键词：PbBi合金Ingn合金液态结构电阻率热电势TheexplorationofliquidstructurebystudyingtheresistivityofPbBiandInSnalloyAbstractLiquidstructurehasbeenoneofimportantsubjectsinscientificdevelopment．studyaboutresistivityplaysanimportantroleinexploringliquidstructurebecauseresistivityissensitivetostructureandres

5、istivitymethodissimpleandpracticable．Inthispaper，liquidstructureofbinaryalloyswasstudiedbyinvestigatinghowtheresistivityvarieswithtemperaturevariation，Asfollows，itismostcontentinthispaper：．(1)ElectricalresistivitiesofpurePb，BiandPbBialloyweremeasured’byfour-electrodecontactmethod．Thechang

6、eoftheresistivityforPbBialloyisdifferentfromthatofpurePbandBi，whichlinearlyincreaseswithtemperatureincreasing．Theresistivitiesoffourcompositionsdependlinearlyontemperatureandtheresistivity-temperaturegradientUkeepsbasicallyaconstantbelowthetransitiontemperatureTT．Thoughtheresistivityofthe

7、alloystillincreaseswithincreasingtemperature，the11increasesafterTT。Thetransitioniscausedbyliquid-liquidstructuretransitionthatPb-PbclustersandBi·BiclustersarebrokenandnewPb-Biatomicbondbuildsup，bywhichtherelativelyhomogeneousliquidstructurecomesintobeing．Itisconside