液态金属及合金的结构与性质

液体是三大物质形态之一。按液体的构成类型，可分为：原子液体（如液态金属、液化惰性气体），决定液态原子分布规律的是原子之间的交互作用能；分子液体（如极性与非极性分子液体），决定液态分子分布规律的是分子结构和分子之间的范德华力；离子液体（如各种简单的及复杂的熔盐），决定液态离子分布规律的是离子间的库仑力。

科学上对于物质液体状态的认识，远远落后于对气体状态和固体状态的认识。对于固态和气态早已有了统一的描述其结构和性质的较成熟的理论，如晶体理论和理想气体理论。液体金属具有长程无序、短程有序性质，它既不像气体那样分子之间相互作用较弱，也不像固体那样，分子间有强烈的相互作用。决定液态金属原子（或离子）分布规律的是原子之间的交互作用能，所有的关于液态金属结构的模型和理论，都是力图说明其原子排列与原子间交互作用能之间的关系，用一种比较严密的物理和数学表达式来描述结构，并用它来解释液态金属的各种物理化学性质。然而由于短程有序性质的不确定性和易变性，很难像固体或气体那样对液体做较严密的理论计算。

人类对金属进行固态、液态的转换以实现使用金属的目的。金属由液态转变为固态的凝固过程中产生很多现象，例如形核、晶体长大、溶质的传输，金属体积变化等等，都与液态金属的结构和性质有关，因此研究液态金属的结构，对于液态金属本身的应用、控制冶金熔液的行为，和改善固态金属材料的性能，都有很重要的意义。(www.xing528.com)

近二十多年来。由于新材料（如半导体材料、快冷微晶合金、非晶态金属等）和新技术的迅速发展，特别是液态金属用作载热体后，人们对液态金属结构和性质的兴趣激增。对金属熔液的结构、性质及其对固体的作用也开展了广泛深入的研究，正在形成一个重要的学科方向。