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在一些化学亲和力较强的元素的原子之间还可能形成不稳定的 （临时的）或稳定
的化合物。这些化合物可能以固态、气态或液态出现，有一部分在液态金属的保持过程中上
浮或下沉，而有相当一部分则悬浮于液态金属中，成为夹杂物 （多数为非金属夹杂物）。
总之，实际金属和合金的液体在微观上是由成分和结构不同的游动原子集团、空穴和许
多固态、气态或液态杂质或化合物组成，而且还表现出能量起伏、结构起伏及浓度起伏等三
种起伏特征。
表明液体的原子间距接近固体，在熔点附近其系统的混乱度只是稍大于
固体而远小于气体的混乱度。表１２为一些金属的熔化潜热和汽化潜热。如果说汽化潜热
（固→气）是使原子间的结合键全部破坏所需的能量，则熔化潜热只有汽化潜热的３％～７％，
即固→液时，原子的结合键只破坏了百分之几。因此，可以认为液态和固态的结构是相似
的，金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏，液体金属内原子仍然具有一定的规律性，
特别是在金属过热度不太高 （一般高于熔点１００～３００℃）的条件下更是如此。需要指出的
是，在接近汽化点时，液体与气体的结构往往难以分辨，说明此时液体的结构更接近于
气体。
程传热特征的各物理量之间的方程式，即铸件和铸型的温度场数学模型并加以求解。目前数
值模拟方法日臻完善，应用范围也在进一步拓宽。在实现温度场模拟的同时，还能对工艺参
数进行优化、宏观及微观组织的模拟等。但从三者的联系上看，数学解析法得到的基本公式
是进行数值模拟的基础，而实验测定温度场对具体的实际凝固问题有*的作用，也是
验证理论计算的必要途径。
一、数学解析法
应该指出，铸件在铸型中的凝固和冷却过程是非常复杂的。这是因为，它首先是一个不
稳定的传热过程，铸件上各点的温度*间而下降，而铸型温度则*间上升；其次，铸件
的形状各种各样，其中大多数为三维的传热问题；
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