2015年7月13日《自然·通訊》發(fā)表汪衛(wèi)華等最新研究成果:從量變到質(zhì)變的液體結(jié)構(gòu)演化：非晶合金液液相變。
非晶合金液液相變這一研究成果對(duì)液態(tài)金屬目前產(chǎn)業(yè)化看上去沒(méi)有很多聯(lián)系，但給我們將來(lái)制造結(jié)構(gòu)器材中遇到諸如形成能力、內(nèi)部結(jié)構(gòu)均衡性等問(wèn)題做到“知其所以然”，從而能調(diào)控和設(shè)計(jì)內(nèi)部運(yùn)行規(guī)律，更好服務(wù)產(chǎn)業(yè)化。
材料基礎(chǔ)研究進(jìn)展快慢是決定這個(gè)國(guó)家在此產(chǎn)業(yè)化制高點(diǎn)上高低。眾所周知，中國(guó)塊體非晶基礎(chǔ)研究在全球占有一定分量，中國(guó)塊體非晶產(chǎn)業(yè)化俯視全球也初露端倪。
相關(guān)鏈接：液液相變概念
何謂“液-液相變”？眾所周知，碳元素可具有多種同素異構(gòu)體，既可以形成石墨，亦可-形成金剛石；碳酸鈣（CaCO3）既可以形成方解石，也可以文石的形式存在。這種化學(xué)成分相同，但晶體結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象稱為“多晶型”現(xiàn)象，又稱“多晶型轉(zhuǎn)變”（polymorphism）。在適當(dāng)?shù)臏囟取毫l件下，“多晶型轉(zhuǎn)變”可以具有一級(jí)相變的特征，即從一種晶相經(jīng)過(guò)兩相共存轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪痪唷Ｓ纱巳藗冏匀粫?huì)聯(lián)想到，類似的現(xiàn)象及相應(yīng)的相變是否也會(huì)在液體中發(fā)生？即是否存在有“液-液相變”（liquid-liquid transition）。與常見(jiàn)的多晶型現(xiàn)象相反，液-液相變的發(fā)生似乎有悖于人們習(xí)慣上的常識(shí)。例如，日常生活中我們觀察到，意大利美食中使用的橄欖油和醋（水）兩種液體，彼此共存而不相溶混，這是由于水和油的分子性質(zhì)不同，水分子更喜歡與水分子相結(jié)合。相反，酒里的乙醇和水卻可形成單相的溶液，而不存在多相分離共存的狀態(tài)，因?yàn)樗鼈儏s有相似的結(jié)構(gòu)單元（如OH根），彼此-間可形成氫鍵。基于所謂的相似相溶原理可以推斷，如果兩種液體的組份完全一樣，它們的互溶性應(yīng)該是可期待的。因此，盡管相同組份的兩個(gè)不同的液相共存并不違反熱力學(xué)定律，但在直覺(jué)上難以認(rèn)同。有趣的是，曾有科學(xué)家認(rèn)為，在熱力學(xué)平衡熔點(diǎn)以下的深過(guò)冷亞穩(wěn)態(tài)水中，可以發(fā)生“液-液相變”，并且預(yù)測(cè)這很可能是水的許多奇異特性的物理本源。換言之，在特定的溫度、壓力條件下，會(huì)有可能存在有兩種性質(zhì)不同液相的水，混和后會(huì)發(fā)生“水-水不溶”。然而，這一“液-液相變”的假設(shè)，終因深過(guò)冷液態(tài)水在動(dòng)力學(xué)上的不穩(wěn)定，極易發(fā)生-晶化，而無(wú)法被實(shí)驗(yàn)直接佐證。（此概念引用王軍強(qiáng)老師科學(xué)網(wǎng)部分內(nèi)容）
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