二元snzn合金的电阻特性随温度变化研究 - researchgate.doc

二元SnZn合金的电阻特性随温度变化研究 余 瑾 张 燕 祖方遒** 席 赟 李先芬 徐 炜 丁厚福 （合肥工业大学材料科学与工程学院，合肥 230009） 摘要：本文通过采用直流四电极法，研究了常压下Sn-Zn合金系的电阻率随温度连续升温的变化规律。实验结果发现，合金Sn-Zn5，Sn-Zn8.8，Sn-Zn20，Sn-Zn30，Sn-Zn40，Sn-Zn50和Sn-Zn70分别在970℃, 1008℃, 957℃, 950℃, 948℃, 926℃和873℃处发生了电阻率的突变现象.对合金和的进一步分析研究证明了Sn-Zn熔体电阻率在高温时的突变是由Zn在Sn-Zn熔体中的大量汽化造成的，也即在此处发生了液－气结构转变，表明了在Sn-Zn合金在完全熔化至发生液－气结构转变的连续升温过程中，合金中并未有某种液-液结构转变的发生。说明液-液结构转变并非存在于在所有二元合金系中。此结果对液态结构转变在二元合金中的普适性的研究和认识具有重要意义。 中图分类号：61.20.Gy; 61.25.Mv; 61.46.+w; 66.30.Qa 关键词：Sn-Zn合金；液态结构；电阻率；气化 Study of the Change of Electrical Resistivity with Temperature of Sn-Zn alloys Yu Jin, Zhang Yan, Zu Fangqiu, Xi Yun, Li Xianfeng, Xu Wei, Ding Houfu (College of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology Hefei 230009） Abstract: The patterns of electrical resistivity of tin-zinc (Sn-Zn) alloys with different compositions have been investigated as a function of temperature, using the D.C. four-probe technique over a large temperature range at the constant pressure. The results show that some transitions occur at the temperature of 970℃, 1008℃, 957℃, 950℃, 948℃, 926℃ and 873℃. But, according to the analysis of the resistivity-temperature (ρ-T) curves, the obtained significant abnormal variation of the electrical resistivity in high temperature in Sn-Zn alloys is considered to be caused by the abundant gasification of Zn component in Sn-Zn alloys, namely the liquid-gas structure transition takes place in melts. Also, we can presume that no temperature-induced L-L structure transition exists in Sn-Zn melts. Such finding is interesting and offers a new cognition to the theory of the L-L structure changes. PACS codes: 61.20.Gy; 61.25.Mv; 61.46.+w; 66.30.Qa Keywords: Sn-Zn alloys, liquid structure, electrical resistivity, gasification 1.引言 在过去的几十年内，对于合金的液态结构随温度或是压强转变的实验和理论研究已经取得了很大进步。一元系液体，如Cs, Bi, Ga, Si, Se, C, H2O和SiO2[1-8]等，甚至在一些多元液态系统如Al2O3-Y2O3[9]中，都被发现存在液-液相转变。随着对温度诱导或压强诱导的液态结构不连续转变理论的广泛认识，人们已经采用了多种方法来探索和研究合金中的液-液结构转变现象。祖方遒等已经用X-衍射方法证明了在In-Sn80[10]中存在