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。

表面活性元素在金属表面富集，当接近熔点时尤为显著。因为在熔点附近的液体中有大

的原子集团，它们对体积大的原子的排挤也就越明显。但是温度升高时，原子排列的不规

性增加，溶质和溶剂容易均匀混合，而削弱了表面富集现象。因而，随着温度的升高，表

张力反而有所增大，到一定温度后，表面张力又降低。

原子体积很小的Ｃ、Ｏ、Ｓ等元素，在金属中容易间隙到晶格中，也使晶格歪曲，势能

加，也被排挤到金属表面，成为表面活性元素。由于这些元素的自由电子很少，表面张力

，也会使金属的表面张力降低。图１１２所示为镁合金中加入第二组元后表面张力的变化

三、表面张力及其对成型过程的影响

１表面张力的实质

表面张力是表面上存在的一个平行于表面且各向大小相等的张力。表面张力是由于物质

在表面上的质点受力不均匀而产生的。对于液体和气体界面上的质点 （原子或分子），由于

液体的密度大于气体的密度，故气相对它的作用力远小于液体内部对它的作用力，使表面层

质点处于不平衡的力场之中。结果是表面层质点受到一个指向液体内部的力，使液体表面有

自动缩小的趋势。

从物理化学可知，表面自由能是产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。设恒温、

恒压下表面自由能的增量为ΔＦ，表面自由能为σ。