pbsnbi三元合金熔体温度诱导液液结构转变行为研究

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1、PbSnBi三元合金熔体温度诱导液一液结构转变行为研究摘要液态结构及其性质的认识与许多科学领域的技术进步息息相关。温度诱导的非连续液．液结构转变现象打破了液体结构及其性质随温度的升高而连续变化的传统观念。然而，对这一现象的普适性(范围、条件及规律)及其本质的认识尚不明了。本文以探索合盒熔体结构及性质随温度发生非连续变化的普适性为目的，主要研究了PbSnBi三元合金的电阻率随温度的变化规律，主要包括以下内容：首先，采用直流四电极电阻率法，对合金的电阻率温度特性进行了研究并通过和纯Pb、sn和Bi的电阻率比较发现PbSnBi三元合金熔体电阻率随温度升高出现了异常的

2、变化，揭示了该金属熔体中存在液一液结构转变。然后，以DSC热分析技术进一步验证合金液一液结构转变的发生，在合金的升温DSC曲线上出现的吸热峰也证明了在连续升温过程中液～液结构转变的存在，认为转变的原因是高温时合金中原有的原子团簇和部分源于固态的短程序被打破，生成更加稳定，相对均匀的组织或溶解使得熔体结构更加无序。同时证明了所采用的直流四电极电阻率法的电阻率实验结果的可靠性。其次，在部分成分的PbSnBi三元合金熔体中，发现降温过程中也出现了液一液结构转变现象，但对合金随后的热循环发现，第一次热循环升降温中的液一液结构转变不是可逆的，丽在第二次开始的热循环中合金

3、的结构交化才真正的可逆。这种现象的可能原因是由于这些合金熔体中存在原子之间特殊的结构使其熔体性质具有特殊性，使得此成分范围内合金所发生的结构转变在降温过程中发生可逆转变。另外，通过对发生液一液结构转变前后温度范围内的PbSnBi合金熔体进行过热保温和冷却，测其温度一时间曲线(T-t曲线)，分析凝固试样的显微组织。发现经过液一液结构转变的PbSnBi三元合金熔体的凝固过冷度增加，并导致凝固组织明显细化。揭示了液一液结构转变前后熔体的结构是不周的：渡一液结构转变对凝固行为和凝固组织产生了明显的影响。关键词：液态结构、电阻率、结构转变、PbSnBi合金，凝固Expl

4、orationofTemperature—inducedLiquid·-liquidStructureTransitionofPbSnBiternaryalloyABSTRACTLiquid-liquidstructuralchangehasbecomeacommonconcerninliquidphysicstheseyears，whichenrichesthephenomenologyinliquidphysicsandshedlightonthestructureandpropertyofliquidmaterials．However，theessenc

5、eofthisphenomenonisstillseldomknown．Inordertostudytheadaptabilityoftemperature—induceddiscontinuousliquidstructuralchange，wecarryonallinvestigationofthetemperaturedependenceofelectricalresistivity(p—T)andstructureanalysisofliquidPbSnBialloy．Asfollows，itismostcontentinthispaper：First

6、,wecarryonaresearchofelectricalresistivitycharacteristicwithtemperature，andfindtheelectricalresistivityofalloyhaveabnormalchangewithtemperature，comparedtotheelectricalresistivityofpurePb，Sn，Bi，bythefour-electrodecontactmethod。Thischangeshowsthattherearetemperature—inducedliquid—liqu

7、iddiscontinuoustransitionsintheliquidalloy．Second，theDSCisusedtoverifytheoccurrenceofthealloyliquid，liquidstructurechangefurther，theendothermicpeakontheDSCcurvealsoprovedtheexistenceofliquid—liquidstructurechangeduringtheperiodofheatingcontinuously．Thereasonofthatchangeistheprevious

8、bondsandlocalshort—