snzn及pbin合金的温度诱导液—液结构转变研究

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1、Sn—Zn及Pb-In合金熔体的温度诱导液一液结构转变研究摘要近年来，金属及合金的液态结构及其变化规律已成为凝聚态物理和材料科学研究者共同关注的热点之～。作为结构敏感物理量之一，电阻率可以使人们从电子层次更深入地研究液态金属及合金中原子及电子之间的相互作用。同时，现代的测量水平使得精确测量合金的电阻率及电阻率温度系数成为可能。本文将利用四电极电阻法，研究Sn．Zn与Pb．In合金系统的电阻率温度特性，为探索二元合金熔体结构及性质随温度变化的普适性规律作些贡献。在共晶Sn．Zn合金的电阻率随温度变化的研究中发现，该合金

2、系统的电阻率在高温区出现了类似于其他合金中出现的异常变化，但经分析认为这七种成分的电阻率的异常变化现象是由于高温下Zn组元在Sn．Zn合金中的大量汽化所致，也即合金发生了液．气结构转变。而且随着zn在合金中含量不同，其发生急剧汽化的温度也不同。分析表明，不同Zn浓度的合金熔体中的原子间键合力发生改变，引起Zn元素汽化点的变化。另外，实验研究证明了Sn．Zn熔体中没有液．液结构转变现象发生。对于Pb．In合金系统，选择了五种成分的熔体进行升温和降温的电阻率测量，并进行了Pb．In63wt％合金的DSC扫描测试分析。实验

3、结果表明，这五种成分的Pb．In熔体升温到一定温度范围时，电阻率都出现了异常变化，并且这种电阻率的异常变化会随温度的继续升高而消失。分析认为Pb—In合金熔体电阻率的异常变化是由于其在高温区发生了液．液结构转变。而且Pb．1n合金熔体的结构转变温度随成分不同而不同。Pb，In63wt％合金的升温DSC实验也证实了熔体中有液．液结构转变的发生。而熔体的降温电阻率实验和DSC降温分析测试的结果则表明Pb-In合金在连续升温过程中出现的液．液结构转变是一种不可逆结构转变。研究结果表明合金熔体液一液结构转变并不普遍存在于每种

4、合金中。这一观点为进一步研究和认识熔体结构及性质随温度发生非连续变化的普适性提供重要参考。关键词：Sn—Zn合金、Pb，In合金、电阻率、液态结构转变ExplorationofTemperature--inducedLiquid··LiquidStructureTransitionofSn-ZnandPb-InalloysAbstractRecently，thestructuresandtheirchangecharactersinliquidalloyshavebecomeoneofthemostactiveare

5、asincondensedmatterphysicsandscience．Asoneofsensitiveparameterstostructure，electricalresistivitycanmakepeopleinvestigatetheinteraetionbetweenatomsandelectrons．Moreover，moderntechnologyinmeasuremakesitpossibletoobtainaccurateelectricalresistivityandtemperatureco

6、efficientofresistivity(TCR)．Inthispaper，wecarryoutinvestigationofthetemperaturedependenceofelectricalresistivity(p-T)usingDCfour-probemethodforliquidSn-ZnandPb—Inalloysystems．Itishelpfultoexploretheuniversalityoftemperature-inducedliquid-liquidstructuretransiti

7、on(T-LLST)inalloys．DuringtheinvestigationoftheelectricitybehaviorinSn—Znalloyswithincreasingtemperature，itisfoundthatsomeabnormalchangesoccurathightemperatureforSn-Znmelts，whichissimilartothoseinotherbinaryalloys．Butsuchchangesareconsideredthecausationofthegasi

8、ficationofZncomponentinSn-Znalloys，namelytheliquid—gasstructuretransitionOccursduringthisprocess．AndthegasificationtemperaturesaredifferentwiththechangeofZnconcentrationinSn