sn基合金熔体结构转变的可逆性研究

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1、Sn基合金熔体结构转变的可逆性研究摘要物质液态结构转变现象的存在已引起越来越多研究者的关注，这一领域的研究和发展对进一步丰富液态物理的现象学、促进人们更加深入地认识液态物质的结构特点和本质无疑具有重要的意义。在过去对温度诱导液态结构转变的研究中，多关注于合金熔体一轮升降温特别是升温过程中是否存在结构或物性参数的异常变化，且所观察到的温度诱导液态结构转变通常属于(或被认为是)不可逆的。那么，在多轮升、降温过程的熔体行为如何?温度诱导液态结构转变有无可能在某些合金体系中出现可逆的特征?其条件及规律如何?探明这些问题，无疑对深入认知液态物质的结构

2、、属性及其转变规律有重要的意义。本文以电阻、内耗、热分析等研究手段，对Sn基二元、三元合金液态结构转变是否具有可逆性以及可逆转变的条件和规律进行了探索。论文的主要内容、结果及创新性结论简述如下：首先研究了Sn．Bi、Sn．Sb、Ga-Sn、Sn．Bi．Sb、Sn—Zn．Bi、Sn-Bi—In等Sn基合金熔体在连续升降温过程中电阻率随温度的变化规律，结果表明，并不是所有的Sn基合金都存在温度诱导的可逆液一液转变现象，其中Sn．Bi、Sn．Sb合金熔体结构转变具有一定的可逆性，而Ga．Sn、Zn．Sn合金中则没有发现可逆转变现象的存在。而且，首

3、轮升温过程中合金熔体的电阻率一温度行为(p—T)，在温度区间及模式上，与后续的降温、升温的p-T完全不同。首轮升温过程的异常行为所揭示的熔体结构转变是不可逆的；而后续的降温、升温的p—T呈现可逆的特征。可以推论：经首轮升温的异常转变后，熔体由原先的结构状态变为另一种新的结构状态其次以Sn．Bi40wt％和Sn．Bi70wt％合金为研究对象，运用电阻法实验手段，通过不同的保温及升温实验，探索了合金熔体中不同类型的结构转变(可逆及不可逆)过程的特征及其转变机理，并对合金可逆结构转变过程的动力学行为进行较为全面而深入的探索。此外，本文还利用差热分

4、析对Sn．Sb5wt％合金熔体可逆液态结构转变的热力学特征进行了研究，并从熔体结构转变的角度探讨了不同熔体结构状态下Sn．Sb80wt％与Sn．Sb50wt％合金的凝固组织的差异。温度诱导的合金液态结构转变是否具有可逆性以及可逆性液态结构转变的规律和物理本质是什么?本文对这些问题的研究期望为更广泛和深入地认知液态物质的本质奠定基础，同时为改进传统材料的制备工艺和研发新型合金材料提供科学依据。关键词：Sn基合金；电阻率；液一液结构转变；凝固行为OnReversibilityofLiquidTransitioninSn-·basedAlloys

5、—ABSTRACTTheexistenceofliquid—liquidstructuralchange(L-LST)hasattractedmoreandmoreattentiontotheresearchers，whichenrichesthephenomenologyinliquidphysicsandshedlightonthestructureandpropertyofliquidmaterials．Owingtothelimitationsofdifferentexperimentalmethod，mostofattention

6、shavebeenplayedontheonlyheatingprocessintheresearchefieldofL—LST．Anditisthoughtthattemperature-inducedL-LSTisirreversibleinliquidalloys．Then，whatisthebehaviorofthemeltinseveralheatingandcoolingprocess．Whethertemperatureinducedliquid-liquidstructuretransitionsislikelytoappe

7、arincertainalloyfeaturesreversible?Whataretheconditionsandrules?Proveupthesequestions，itnodoubthasaimportantsignificanceondepthknowledgeofthestructureofliquidsubstancesandtheruleofL-LST．Inthispaper,thetemperaturedependenceofelectricalresistivity(p-T)，differentialthermalana

8、lysis(DTA)ofsomeliquidSn·basedalloys(Sn—Bi、Sn·Sb、Ga—SnandSOon)wasinvestigated，inordertore