距离再缩短时,吸引力又逐渐减小,
到R=R0时,相互作用力等于零 (F=0),此时达到平衡,
R0 为平衡距离。当距离小于平衡距离R0 时,出现排斥力
(P>0),并随距离的继续缩短而迅速增大。作用力F是由
引力和斥力构成的合力。吸引力是异性电荷间的库仑引
力;排斥力是同性电荷之间的斥力和。两个原子的相互作
用势能W (R)的曲线如图11(b)所示,可见在R=R0
时,对应于能量的极小值,状态稳定。这说明,原子之间
倾向于保持一定的间距,这就是在一定条件下,金属中的
原子具有一定排列的原因。
这些杂质往往不只是一种,而是多种多样的,它们在液体中不会很均匀地分布。它们的存在方式也是不同的,有的以溶质方式,有的与其他原子形成某些化合物 (液态、固态或气态的夹杂物)。下面先就一个最简单的模型作一分析,假定液体中只存在一种杂质原子。当金属中存在第二种原子时 (如合金),情况就复杂多了。由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力是不同的,结合力较强的原子容易聚集在一起,把别的原子排挤到别处。因此,在游动集团中有的A种原子多,有的B种原子多,即游动集团之间存在着成分不均匀性,称为 “浓度起伏”。
在这种情况下,铸件和铸型的温度分布如图125所示。因此可以认为,在整个传热过
程中,铸件断面的温度分布是均匀的,铸型内表面温度接近铸件的温度。如果铸型足够厚,
由于铸型的导热性很差,铸型的外表面温度仍然保持为t20。所以,绝热铸型本身的热物理
性质是决定整个系统传热过程的主要因素。
2金属铸型界面热阻为主的金属型中凝固
较薄的铸件在工作表面涂有涂料的金属型中铸造时,就属于这种情况。金属铸型界面
处的热阻较铸件和铸型中的热阻大得多,这时,凝固金属和铸型中的温度梯度可忽略不计,
即认为温度分布是均匀的,传热过程取决于涂料层的热物理性质。若金属无过热浇注,则界
面处铸件的温度等于凝固温度 (tF=tC),铸型的温度保持为t20,如图126所示。