电脉冲对金属凝固有影响已经被众多学者的实验结果所证实,但对其机理的研究严重滞后于实验研究,这给工业应用带来了很大的局限性。为进一步揭示电脉冲对熔体孕育机理,本文采用低熔点的Pb-Sn合金,分别应用脉冲电流、脉冲电场作用过热熔体,从组织、示差扫描量热分析(DSC)、活度等方面探讨了电脉冲对熔体结构的作用。试验发现脉冲电流、脉冲电场作用下Pb-Sn合金单位面积上的晶粒个数显著增加。在脉冲电流作用下最大值为原来的1.6倍,脉冲电场作用下最大值为原来的1.4倍;利用DSC技术,分析了脉冲电流、脉冲电场作用下合金的凝固点变化,实验发现,电脉冲作用下的试样凝固点呈现不同程度的下降并运用经典形核理论对细化机理进行了解释。应用Miedema生成热模型计算了Pb-Sn合金的混合焓,并根据热力学关系计算了过剩吉布斯自由能、过剩熵及活度等热力学量。在液态金属团簇结构假说的基础上建立了Pb-Sn合金熔体结构模型,并根据液态结构模型考察了电脉冲对熔体结构的作用。熔体组分活度与组分分配系数是相关的,分配系数的改变可以反映组元活度的变化。本文应用与金属Pb互不相溶的金属Zn作为平衡体系,考察了金属Sn在Pb和Zn中的分配系数,发现电脉冲能够导致熔体Sn在熔体Pb、Zn中分配系数及活度系数的改变,进一步从活度角度解释了电脉冲对熔体结构的孕育作用。液态是固态的母相,其结构直接对凝固组织有影响。电脉冲能影响熔体结构,进而导致熔体组元活度的变化,因此熔体活度有望成为衡量熔体结构变化的宏观参量。