温度诱导pbsn、insn和pbbi合金液液结构转变的可逆性

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1、温度诱导Pb—Sn、In—Sn和Pb-Bi合金液一液结构转变的可逆性摘要温度诱导液一液结构转变现象涉及液态物质结构认知的基础科学问题，同时也关系到材料加工领域凝固过程与液相的相关性及其微观机制。近年越来越多的液态系统被发现发生液一液结构转变，然而，温度诱导液一液结构转变现象的可逆性与否仍尚不明了。本文在验证了电阻法研究液态结构转变的有效性基础上，利用电阻法对三种已知发生了温度诱导液一液结构转变的合金系统(Pb—Sn、In-Sn、Pb-Bi)，在连续几轮升、降温过程中电阻率的变化规律进行观察，从而进一步对其所发生液一液结构转变的可逆性与否及其规律进行

2、了探索与分析。主要内容及结论如下：(1)通过对三种合金系熔体的连续升降温实验研究发现，除了PbSnlO合金熔体外，其余所研究成分的Pb—sn和In—sn合金熔体中都存在不可逆和可逆两种不同性质的结构转变现象；即：第一轮升温过程的结构转变为不可逆，而随后的升、降温过程发生的结构转变具有可逆性。然而，在所研究的PbBi几种成分合金熔体中只存在不可逆的结构转变现象。(2)通过与液态纯Sn电阻率一温度曲线的比较，分析总结出二元(A-Sn)合金熔体中的转变可逆性主要与液态纯sn相关。经分析认为，其可逆转变主要是sn—Sn共价键的打破和重建的过程。(3)通过对

3、InSn49．1、InSn70合金的电阻率和DSC实验，发现在熔点以上不太远的温度范围存在某种温度诱导的液一液结构转变；而(Pb43．9Bi56．1)20Snao合金两次升温过程的电阻率实验，证明了这种发生在熔点附近的液一液结构转变是一种可逆转变。(4)总体来看，温度诱导液一液结构转变的可逆性在不同合金及成分中存在现象与规律的多样性。可逆转变的存在与否，以及可逆结构转变的温度范围，随合金系统的不同和成分的改变而不同。(5)本文运用电子理论及定域化概念就相关现象及规律进行了讨论和理论分析。本文的研究结果不仅有助于进一步认识液液结构转变的总体规律及各自

4、特征，同时也为开拓及改进材料加工工艺方法提供了新的参考依据。关键词：液一液结构转变可逆性、电阻率、Pb—Sn合金、In—Sn合金、Pb—Bi合金Thereversibilityofliquid-liquidstructuralchangeofPb．Sn、In．SnandPb．BialloysAbstractLiquid-liquidstructuralchangehasbecomeacommonconcerninliquidphysicstheseyears，whichenrichesthephenomenologyinliquidphysicsa

5、ndshedlightonthestructureandpropertyofliquidmaterials．However,whetherthisphenomenonisreversibleisstillunknowiLInthispaper，weprovethatthemeasurementofelectricalresistivityiseffectiveininvestigatingstructuralchangeinliquidalloys．Basedonit，Wecarryoninvestigationofthetemperaturede

6、pendenceofelectricalresistivity(p-T)andstructureanalysisofliquidPb·Sn、hl·SnandPb—Bialloysintheprocessofseveral-cycleheatingandcooling．inordertoresearchthereversibilityofliquid-liquidstructuralchange．Theresultsareasfollows：First，WefmdthattherearetwokindsoftransitionsinPb-SnandI

7、n-Snalloys．Oneistheirreversibletransitioninthefirstheatingprocess．TheotheristhereversibletransitionaRerthefirstheatingprocess．ButonlytheirreversibletransitionOccursinPb-Bialloy．Second，comparing、^，iththep-TcurveofliquidSn，thereversibletransitioninA-SnalloyiscausedbythefactthatS

8、n-Sncovalentbondsarebrokenandrebuiltwithtemperatureelevatinga