（材料加工工程专业论文）cu系统及sb系二元合金液态及过冷态结构的研究.pdf

d i s s e r t a t i o ns u b m i t t e df o r t h ea p p l i c a t i o no f m a s t e r sd e g r e e0 fe n g i n e e r i n g s t r u c t u r er e s e a r c ho f l i q u i da n du n d e r c o o l e db i n a r y c u - b a s e da n ds b - - b a s e da l l o y c a n d i d a t e ：j i ay a n s u b j e c t ：m a t e r i a l sp r o c e s s i n ge n g i n e e r i n g s u p e r v i s o r ：p r o f t i a nx u e l e i k e yl a b o r a t o r yf o rl i q u i d s o l i ds t r u c t u r a le v o l u t i o na n d p r o c e s s i n go fm a t e r i a l s ( m i n i s t r yo fe d u c a t i o n ) s h a n d o n gu n i v e r s i t y 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：亟董 日妇：趁五c 兰 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者盛缸监新硌嗡日 山东大学硕士学位论文 目录 l i j 录，】 c o n t e n t s i i i 摘要：v a b s t r a c t v i i 第一章绪论1 1 1 液态金属的研究现状1 1 1 1 液态金属结构的理论和模型1 1 1 2 液态金属结构的表征参数2 1 1 3 液态金属的研究方法及现状3 1 1 4 液态金属电阻率的研究。9 1 2 过冷液态金属的研究。1 3 1 2 1 实现过冷的方法13 1 2 2 过冷液态金属的研究现状15 1 2 3 过冷液态金属电阻率测量1 6 1 3 本文的研究意义与研究内容16 第二章研究路线及实验方案l8 2 1 研究方案及技术路线l8 2 2 实验方法1 9 2 2 1 液态x 射线衍射分析19 2 2 2 自主研发的非接触式电阻率测量仪2 2 2 2 3 差示扫描量热分析2 3 2 2 4 扫描电镜2 3 2 3 本章结论2 4 第三章c u - a g 系合金熔体结构的研究2 5 3 1c u a g 合金系的d s c 实验研究2 6 3 2c u - a g 合金系的电阻率研究3l 3 3c u - a g 合金系的液态x r d 实验研究。3 5 3 4 本章总结3 8 第四章s b b i 系合金熔体结构的研究4 0 4 1s b b i 合金系的d s c 实验研究4 0 4 2s b b i 合金系的电阻率研究4 3 4 3 本章总结。5 0 第五章p b s b 系合金熔体结构的研究5 1 5 1p b s b 合金系的d s c 实验研究51 5 2p b s b 合金系的电阻率研究。：5 3 5 3p b s b 合金系的微观组织研究。5 6 5 4 本章总结6 3 第六章结论与展望“ 目录 6 1 结论6 4 6 2 展望6 4 参考文献6 6 致谢7 3 附蜀之7 4 i i 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s c o n t e n t s ( i nc h i n e s e ) ，i c o n t e n t s ( i ne n g l i s h ) i a b s t r a c t ( i nc h i n e s e ) v a b s t r a c t ( i ne n g l i s h ) 1 c h a p t e rl i n t r o d u c t i o n 1 1 1n l eg e n e r a lr e s e a r c ho fl i q u i dm e t a l s 1 1 1 1t h em o d e l sa n dt h e o r i e so fl i q u i dm e t a l s 1 1 1 2t h ep a r a m e t e r so fl i q u i ds t r u c t u r eo fm e t a l s 2 1 1 3t h em e t h o d sa n dc u r r e n ts i t u a t i o n 3 1 1 4 们1 er e s e a r c ho f t h er e s i s t i v i t yi nl i q u i dm e t a l s 9 1 2n l er e s e a r c ho f u n d e r c o o l e dl i q u i dm e t a l s 1 3 1 2 1t h em e t h o d so fu n d e r c o o l e dl i q u i dm e t a l s 1 3 1 2 2 硼1 ec u r r e n ts i t u a t i o no fu n d e r c o o l e dl i q u i dm e t a l s 1 5 1 2 3 ，n l er e s i s t i v i t ym e a s u r e m e n to f u n d e r c o o l e dl i q u i dm e t a l s 。1 6 1 3n es i g n i f i c a n c ea n dt h er e s e a r c hc o n t e n to ft h ep a p e r 1 6 c h a p t e r2t h er e s e a r c hs c h e m ea n dt h ee x p e r i m e n t a lm e t h o d s 18 2 1t h er e s e a r c hs c h e m ea n dt h et e c h n i c a ll i n e 1 8 2 2t h em e t h o d so fe x p e r i m e n t 1 9 2 2 1t h ex r a yd i f f r a c t o m e t e r ( x r d ) 1 9 2 2 2n l es e l f - d e v e l o p e dn o n - c o n t a c tr e s i s t i v i t yi n s t r u m e n t 2 2 2 2 3n ed i f f e r e n t i a ls c a n n i n gc a l o r i m e t r y ( d s c ) o fl i q u i dm e t a l s 2 3 2 2 4t h es c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y ( s e m ) 2 3 ：! 3t h ec o n c l u s i o n ：! z i c h a p t e r3t h er e s e a r c h o fc u a ga l l o ym e l t 2 5 3 1t h ed s ce x p e r i m e n to f c u - a ga l l o y 2 6 3 2 ，n l er e s i s t i v i t yr e s e a r c ho fc u a ga l l o y 3 l 3 3t h ex r a yd i f f r a c t i o no fc u - a ga l l o y 3 5 3 4t h ec o n c l u s i o n 3 8 c h a p t e r4t h er e s e a r c ho fs b b ia l l o ym e l t 4 0 4 1t h ed s c e x p e r i m e n to fs b b ia l l o y 4 0 4 2t h er e s i s t i v i t yr e s e a r c ho fs b b ia l l o y 4 3 4 3t h ec o n c l u s i o n 5 ( ) c h a p t e r5t h er e s e a r c h o fp b s ba l l o ym e l t 5 l 5 1t h ed s ce x p e r i m e n to fp b s ba l l o y 5 l 5 2t h er e s i s t i v i t yr e s e a r c ho fp b s ba l l o y 5 3 5 3n l em i c r o s t r u c t u r er e s e a r c ho f p b s ba l l o y 5 6 5 4t h ec o n c l u s i o n 6 3 c h a p t e r6t h ee o n c l u s i o na n dt h ee x p e c t a t i o n 6 4 i i i c o n t e n t s | 詈詈昌暑暑暑喜昌量皇鲁詈詈暑皇皇鼍i i i i 皇皇詈 6 1c o n c l u s i o n 6 4 6 2 e x p e c t a t i o n 6 4 r e f e r e n c e s 6 6 a c k n o w l e d g e m e n t 7 3 a p p e n d i x ：t h ep u b l i s h e dp a p e rd u r i n gt h es t u d yf o ram a s t e r sd e g r e e 7 4 i v 山东大学硕士学位论文 摘要 对于液态金属结构与性质的研究具有重要的学术意义和应用价值。本文采用 高温x 射线衍射技术与电阻率测量技术，辅以d s c 分析和s e m 分析等手段，以 c u - a g ，s b b i ，s b p b 三种合金系作为研究对象，分析合金熔体在凝固过程中的结 构变化及冷却过程中电阻率随温度的变化情况，探索金属液态结构及其在凝固过 程中的演变。 高温x 射线衍射实验获得了c l l 4 0 a 9 6 0 合金熔体在9 0 6 c ，8 6 5 c ，8 2 5 c ，7 8 4 。c 和7 6 1 的衍射强度，发现衍射强度和结构因子都有较为对称的第一峰，通过分析 径向分布函数与双体分布函数，发现在测量的温度范围内，原子团簇配位数与第 一配位球半径对温度变化不敏感，而相关半径在8 2 5 出现突变，有序度出现变化， 分析认为有序度的改变不是由于熔体中出现短程有序到中程有序转变引起的，而 是由于熔体中有序度较高的短程有序结构单元的相对数量发生突然变化造成的。 通过d s c 测试手段测量c u ，a g 及不同成分c u a g 合金在升温与降温过程中的热 量变化，发现c u a g 合金系是比较容易实现过冷的；通过分析不同过热温度下 c u 4 0 a 9 6 0 合金的升降温d s c 曲线，发现过冷度不是随着过热度的增加而增加，存 在一个临界过热度，当过热度超过这个临界值时，过冷度逐渐减小。采用自主 研发的电阻率测量设备，测量了不同成分的c u a g 合金在冷却过程中的电阻率变 化，研究表明，熔体电阻率总体变化趋势是随温度的降低而降低，只是由于温 度与各种散射作用，降低速度是有所变化的。 对于s b b i 合金系，通过d s c 测试确定了其实现过冷的能力。利用自主研 发的电阻率测量设备，测量s b 与s b b i 合金在冷却过程中的电阻率变化，结果 发现：在冷却过程中，s b 及s b b i 合金的电阻率都经历了几次突变，其中s b 及 s b a o b i l o 处于过冷态时电阻率出现回升现象；通过对比s b 及s b b i 合金的温度曲线 与电阻率曲线，发现冷却过程中的温度突变与电阻率突变同时发生；同时利用直 流四电极法重复测量液态s b 的电阻率，验证了液态时电阻率的变化。经分析认为， 电阻率出现突变与s b 的斜方六面体结构中的p e i e r l s 畸变及原子团尺寸变化有关； v 摘要 温度突变与电阻率突变相对应说明凝固过程中的结构转变对电阻率有一定的影 响。 s b p b 合金系的d s c 曲线表明了其实现过冷的情况。通过自主研发的非接触式 电阻率测量设备测量不同成分s b p b 合金的电阻率，发现s b p b 合金系的电阻率变化 情况与s b b i 合金系相似，经分析也是与s b 的斜方六面体结构中的p e i e r l s 畸变有关， 同时采用四电极法对s b g o p b l o 的电阻率进行测量，发现液态电阻率的转折点与非接 触法测量的结果基本一致，并且将两种测量结果的数值进行比较，从而达到对非 接触法测量数据进行标定的目的。利用扫描电镜观察s b p b 合金系的试样微观组 织，并进行成分分析，发现不同s b 含量的试样组织有所不同，分析认为与再辉度 不同造成的重熔程度不同有关；随着s b 含量的减少，团簇现象逐渐增强，分析认 为与p b 的氧化性比s b 强有关；采用不同电阻率测量方法测试的试样微观组织不同， 分析认为与测量过程中的氧化程度及实现的过冷度不同有关。 关键词：液态结构；结构转变；x r a y , 电阻率；微观组织 v i 山东大学硕七学位论文 a b s t r a c t t h i sp a p e ri so fg r e a ta c a d e m i ca n da p p l i c a t i o nv a l u eo nr e s e a r c ha b o u tt h el i q u i d m e t a ls 仃u c 由l r ea n dp r o p e r t i e s i nt h i sp a p e r , t h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h es 廿u c n l r e c h a n g ea n dt e m p e r a t u r e ，t h er e s i s t i v i t yc h a n g ea n dt e m p e r a t u r eo fc u a g ，s b b i ，s b - p b b i n a r ya l l o y si nt h es o l i d i f i c a t i o np r o c e s sw e r ei n v e s t i g a t e d t h ee x p e r i m e n t si n v o l v e t h e h i g ht e m p e r a t u r ex - r a y d i f f r a c t i o n t e c h n i q u e s a n dr e s i s t i v i t ym e a s u r e m e n t t e c h n o l o g y ，a sw e l la so t h e rm e a n ss u c h 鹤d i f f e r e n t i a ls c a n n i n gc a l o r i m e t r y ( d s c ) a n d s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y ( s e m ) t h i sp a p e ra i m st oa n a l y s em e l t ss 1 撇t l 鹏a n di t s c h a n g ei nt h es o l i d i f i c a t i o np r o c e s s t h ei n t e n s i t i e so fl i q u i dc u 4 0 a 9 6 0a l l o ya t9 0 6 c ，8 6 5 c ，8 2 5 c ，7 8 4 。ca n d7 61 a r em e a s u r e di nt h ew a yo fh i g ht e m p e r a t u r ex r a yd i f f r a c t i o ne x p e r i m e n t i ti sf o u n d t h a tt h ei n t e n s i t ya n ds t r u c t u r ef a c t o ro fc u 4 0 a 9 6 0a l l o yb o t hh a v er e l a t i v e l y s y m m e t r i c a lf i r s tp e a k s t h er e s u l to ft h er a d i u sr a d i a ld i s t r i b u t i o nf u n c t i o nr d f a n d d o u b l ed i s t r i b u t i o nf u n c t i o ng ( oi l l u s t r a t e st h a tt h ec o o r d i n a t i o nn u m b e rn m i na n dt h e n e a r e s tn e i g h b o rd i s t a n c er lk e 印s t a b l ei nt h ew h o l et e m p e r a t u r er a n g e ，b u tt h e c o r r e l a t i o nr a d i u sr ec h a n g e ss u d d e n l ya t8 2 5 ( 2 i tc a nb ec o n c l u d e dt h a tt h el i q u i da l l o y o r d e ri nt h es h o r tr a n g ei ss t a b l e t h es u d d e nc h a n g eo fc o r r e l a t i o nr a d i u sr ca r i s i n g a b r u p t l yr e s u l t sf r o mt h es u d d e na c c o u n tc h a n g eo ft h eh i g h e rd e g r e es h o r tr a n g eo r d e r s t r u c t u r e db yr e a l i g n m e n to fc o n s t r u c t i o nu n i t s w i t ht h ed s ce x p e r i m e n t ，t h et h e r m a l c h a n g e sd u r i n gh e a t i n ga n dc o o l i n gp r o c e s so fc u , a g a n dd i f f e r e n tc o m p o s i t i o nc u - a g a l l o y sw e r em e a s u r e d ，h e n c ei tc a nb ec o n c l u d e dt h a tc u - a ga l l o y sw e r ee a s yt oa c h i e v e u n d e r c o o l i n g ；i na d d i t i o n ，i ti sf o u n dt h a tt h eu n d e r c o o l i n gd i dn o ti n c r e a s e 、i t l lt h e o v e r h e a t i n gt e m p e r a t u r ei n c r e a s i n gt h r o u g ha n a l y z i n gt h eh e a t i n g c o o l i n gd s cc u r v e s o fd i f f e r e n to v e r h e a t i n gt e m p e r a t u r e so fc u 4 0 a 9 6 0a l l o y b u tt h e r ei sac r i t i c a l o v e r h e a t i n gt e m p e r a t u r e ，w h i c ht h eu n d e r c o o l i n gd e g r e er e d u c e dg r a d u a l l yw h e nt h e o v e r h e a t i n gt e m p e r a t u r ee x c e e d e dt h e c r i t i c a lo n e t h er e s i s t i v i t i e so fd i f f e r e n t c o m p o n e n t so fc u - a ga l l o y sw e r em e a s u r e db yt h es e l f - d e v e l o p e dr e s i s t i v i t ye q u i p m e n t v i i a b s t r a c t d u r i n gs o l i d i f i c a t i o n t h es t u d ys h o w st h er e s i s t i v i t yo fc u - a gm e l td e c r e a s e s 、析t l l t e m p e r a t u r ed e c r e a s i n g ，b u tt h er e d u c es p e e dc h a n g e sb e c a u s eo ft e m p e r a t u r ea n da l l k i n d so fs c a t t e r i n ge f f e c t s t h ed s cc u r v e sd e m o n s t r a t e dt h eu n d e r c o o l i n ga b i l i t yo fs b b ia l l o y s o t h e r w i s e ， 、撕mt h es e l f - d e v e l o p e dr e s i s t i v i t ye q u i p m e n t , t h er e s i s t i v i t i e so fd i f f e r e n tc o m p o n e n t s o fs b b ia l l o y sh a v eb e e nm e a s u r e dd u r i n gs o l i d i f i c a t i o n i ti sf o u n dt h a tt h er e s i s t i v i t y o fs ba n ds b b ia l l o y se x p e r i e n c e ds e v e r a lm u t a t i o n s ，w h i l et h a to ft h es ba n ds b g o b i l o u n d e r c o o l e dm e l tp i c k e du p 晰1t h ed e c r e a s e dt e m p e r a t u r e m e a n w h i l e ，t h ea b r u p t t r a n s f o r m a t i o no fr e s i s t i v i t yc o r r e s p o n d st ot h es u d d e nc h a n g eo ft e m p e r a t u r ed u r i n gt h e c o o l i n gp r o c e s si ns ba n ds b b ia l l o y s a tt h es a m et i m e ，t h er e s i s t i v i t yo fl i q u i ds b w a sr e p e a t e d l ym e a s u r e db yad cf o u re l e c t r o d em e a s u r e m e n tm e t h o d ，w h i c hv e r i f i e d t h er e s i s t i v i t yc h a n g eo fm e l t i ti si n f e r r e dt h a tt h ea b n o r m a lc h a n g eo fr e s i s t i v i t yw i t h t e m p e r a t u r ei sr e l a t e dt ot h ep e i e r l sd i s t o r t i o ni nh e x a h e d r a ls t r u c t u r eo fs ba n dt h e c h a n g eo f a t o m i cc l u s t e rs i z e i na d d i t i o n , t h ec o r r e s p o n d i n gr e l a t i o no ft e m p e r a t u r ea n d r e s i s t i v i t yi n d i c a t e st h a tt h es t r u c t u r et r a n s i t i o ni ns o l i d i f i c a t i o np r o c e s sh a sa ne f f e c to n t h er e s i s t i v i t y i nt h es a m ew a y ，t h eu n d e r c o o l i n ga b i l i t yo fs b - p b a l l o y si sc o n f i r m e db yt h ed s c c u r v e s t h er e s i s t i v i t i e so fd i f f e r e n tc o m p o n e n t so fs b - b ia l l o y sh a v e b e e nm e a s u r e db y t h es e l f - d e v e l o p e dr e s i s t i v i t ye q u i p m e n td u r i n gs o l i d i f i c a t i o n i ti sf o u n dt h a tt h e r e s i s t i v i t yc h a n g ec o n d i t i o no fs b - p ba l l o y si s s i m i l a rw i t hs b - b ia l l o y s ，w h i c hi s r e l a t e dt ot h ep e i e r l sd i s t o r t i o ni ns bh e x a h e d r a ls t r u c t u r e t h er e s i s t i v i t yo fs b 9 0 p b m w a sm e a s u r e db yad cf o u re l e c t r o d em e a s u r e m e n tm e t h o d ，w h i c hi sc o n s i s i t e n t 谢t l l t h a tm e a s u r e db yc o n t a c t l e s sm e a s u r e m e n tm e t h o d m e a n w h i l e ，t h er e s u l to fc o n t a c t l e s s m e a s u r e m e n tm e t h o dc a nb ec a l i b r a t e d t h r o u g hc o m p a r i n gt h er e s u l t so ft w o m e a s u r e m e n tm e t h o d s t h r o u g hs e m ，t h em i c r o s t r u c t u r eo fs b p ba l l o y ss p e c i m e n sa r e i n v e s t i g a t e da n dc o m p o s i t i o na r ea n a l y s e d i ti sf o u n dt h a tt h em i c r o s t u c t u r eo fd i f f e r e n t c o m p o s i t i o ns p e c i m e n sw e r ed i f f e r e n t , w h i c hi sr e l a t e dt ot h ed i f f e r e n tr e m e l t i n gl e v e l s c a u s e db yd i f f e r e n tr e c a l e s c e n c ed e g r e e w i t ht h ed e c r e a s eo fs bc o m p o s i t i o n , t h e v i l l 山东大学硕士学位论文 c l u s t e rp h e n o m e n o ni sg r a d u a l l ys e r i o u s ，i ti sb e c a u s et h eo x i d i z a b i l i t yo fp bi ss t r o n g e r t h a ns bb ya n a l y z i n g t h em i c r o s t r u c t u r eo fs p e c i m e n sw h o s er e s i s t i v i t i e sa r em e a s u r e d i nd i f f e r e n tm e t h o d sa r ed i f f e r e n t ，w h i c hi sr e l a t e dt ot h ed i f f e r e n c e so fo x i d a t i o nd e g r e e a n du n d e r c o o l i n gd e g r e ei nt h em e a s u r e m e m p r o c e s s k e yw o r d s ：l i q u i ds t r u c t u r e ；s t r u c t u r et r a n s i t i o n ；x - r a yd i f f r a c t i o n ；r e s i s t i v i t y ； m i c r o s t r u c t i x 山东大学硕士学位论文 第一章绪论 金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统 称。金属在我们的生活与工作中发挥着重要的作用，而在金属的使用过程中， 都离不开从固态到液态的过程，金属材料液态成型，是当前常用的金属材料 成型方法，金属材料原始状态一液态金属以及液一固转变过程中的性质和结 构变化，直接影响着成型后金属材料的组织结构和性能。 1 1 液态金属的研究现状 液态金属结构与性质的研究对于凝聚态物理，材料科学，材料制备工艺等领域 都具有重要的作用，但是由于研究液态金属比固态金属更加困难，并且大多数金 属材料的应用状态都是固态，所以长期以来液态金属的研究进展比较缓慢。近二 十几年，由于新材料与新技术的发展，特别是液态金属用作载热体后，人们对液 态金属的结构和性质产生了浓厚的兴趣，并且对液态金属的研究也越来越广泛。 1 1 1 液态金属结构的理论和模型1 6 1 目前，提出的理论模型包括“原子对”交互作用理论，刚球理论及在液固结构相 似的基础上，沿用晶体点阵概念发展了另外一些简单液体的模型理论【1 2 3 】，包括 蜂窝模型( w h e e l e r ，19 3 5 ；l e n n a r d j o n e 和d e v o n s h i r e ) 隧道模型( b a r k e r ， 1 9 6 0 ) 孔洞模型( e y r i n g ，1 9 3 6 ) 有效结构模型( e y r i n g ，r e e 和h i r a i ，1 9 5 8 ) 流动集团理论( r e i n g a n u m ，1 9 0 1 ；r a m a r l ，1 9 2 3 ) ，而被广泛接受的液态结构 的理论模型有以下几种【4 】： ( 1 ) 无规则密堆硬球模型 b e n a l 的研究小组首先提出以无规则堆积的硬球来描述液态结构，并且通过计 算构建多面体统计配位数的分布及其平均值，进一步改进了这一模型。按其统计 获得的偶分布函数p d f 结果与液体m 的衍射实验结果非常好的吻合。 绪论 ( 2 ) 空穴模型 这一模型可以定性解释液态金属具有流动性，因为该模型认为金属熔体在熔化 时，晶格中形成许多空位，使得金属在液态时容易发生形变，也就具有流动性。 空穴数量随温度升高不断增加，使液态金属的粘度逐渐减小。 ( 3 ) 位错模型 该模型认为金属成为液体是由于一定高温以上突然出现的高密度位错，此时， 液态金属不再具有长程有序性。通过这一模型，可以较好的解释流动性，原子扩 散系数，粘滞系数等。该模型的前提是将液态金属看成被位错芯严重破坏的点阵 结构，但是在位错理论中对于位错芯的说法没有很好的根据。 另外，还有综合模型，积分方程理论，赝势理论等。 1 1 2 液态金属结构的表征参数 ( 1 ) 原子径向分布函数r d f 当熔体发生散射时，熔体的散射强度可由式1 - 1 计算出来。 ，= n f2 1 + ，f 4 呐肿) 嗍】鹊争， ( 1 - 1 ) 式中：n 为参加散射的原子总数，厂为原子的散射因子，p o 为单位体积的平均原子 密度；，为距参照原子的距离。 将式( 1 1 ) 经过傅立叶变换后得： 4 耵2 肿) = 4 舸2 ”警，f 则q ) s i n ( 0 , ) d q ( 1 2 ) 则式( 1 2 ) 即为原子径向分布函数，通常被称为r d f 。 ( 2 ) 双体分布函数g ( r ) 将原子径向分布函数( 1 2 ) 的两边同除4 m 2 p o 得： 等- l + 击f 嫩q ) _ l 】s i n ( 洲q ( 1 - 3 ) 令g ( 广) = 趔，则有： 2 山东大学硕士学位论文 时) - 1 + 去r 研s ( 9 - 1 】s i n ( q r ) d q ( 1 - 4 ) 则式( 1 - 4 ) 即为双体分布函数，通常被称为g ( r ) 。 ( 3 ) 结构因子或干涉函数s ( q ) 在原子径向分布函数( 1 2 ) 中， = 簪书( q ) _ 1 ( 1 - 5 ) 其中s c q ) 被称为结构因子。 1 1 3 液态金属的研究方法及现状 目前，人们对于液态金属的研究主要从其性质和结构两个方面进行，分为直接 和间接两类方法。 一是直接的方法，就使利用x 射线衍射【5 6 7 引、中子散射【9 1 0 2 1 、e x a f s 1 3 1 4 l 等及少量的核磁共振等有限手段直接获得表征金属熔体的结构参数( 如平均原子 间距离，最近邻原子数，结构因子，配位数等) ，较为准确地说明其结构。 二是间接的方法，就是通过对液态金属微观结构某些敏感的物理性能进行测 量，如电阻率【1 5 1 ，粘度，密度f 1 7 1 ，磁化率1 引，表面张力等，间接地研究分析 液态金属的结构变化。对于直接研究存在困难或者需要进一步验证直接测量的结 果，间接研究是一个很好的途径。 除此之外，随着计算物理的发展也开发出一些计算机模拟方法，比较著名的是 蒙特卡罗( m o n t ec a r l t r - - m c ) 1 2 0 l 、分子动力学f 2 1 2 2 1 ( m o l e c u l a rd y n a m i c - - m d ) 等理论计算。 1 1 3 1 直接研究方法 ( 1 ) x 射线衍射 利用x 射线衍射手段研究金属的微观结构是一种较为成熟的手段。首先通过 布拉格( b r a g g ) 方程( 1 - 1 ) 计算出x 射线衍射测量结果中不同位置的峰对应的晶面间