课程论文：探讨科技创新实验中涉及材料表面与界面问题

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1、材料改性课程论文主题：探讨科技创新实验中涉及的材料表面与界面问题姓名：陈小飞班级：无机1102导师：刘鹏2014年6月8日17目录引言-------------------------------------------------------------------------2材料表面与界面研究意义-------------------------------------------3液体的表面张力--------------------------------------------------------4液体表面张力的影响因素----

2、---------------------------------------6弯曲液面内外压力差与曲率半径关系---------------------------7润湿作用与接触角------------------------------------------------------8浮选与接触角------------------------------------------------------------9表面活性剂分子结构及其分类-------------------------------------9表面活性剂在液体表面

3、的吸附------------------------------------10表面活性剂对纳米颗粒的分散机理------------------------------11乳状液类型及影响因素-----------------------------------------------12乳状液的稳定性---------------------------------------------------------13乳化剂的选择与应用--------------------------------------------------13参

4、考文献-------------------------------------------------------------------1417引言通过对材料表面与界面的学习，了解到在有关材料的实验中很多现象都可用表面与界面学里的知识解释。比如原料粗细形状、不同的反应溶剂、活性剂的选择与实验结果的关系。不同材料的亲水性与憎水性也是很奇特的现象，以及不同的分相体系对反应速率的作用等等。本文主要介绍材料表面与界面相关知识，通过实验中遇到的现象分析其中的作用机理。材料表面与界面研究的意义材料的表面与其内部本体，无论在结构上还是在化学组成上都有明显

5、的差别，这是因为材料内部原子受到周围原子的相互作用是相同的，而处在材料表面的原子所受到的力场却是不平衡的，因此产生了表面能。对于有不同组分构成的材料，组分与组分之间可形成界面，某一组分也可能富集在材料的表界面上。即使是单组分的材料，由于内部存在的缺陷，如位错等，或者晶态的不同形成晶界，也可能在内部产生界面。材料的表界面对材料整体性能具有决定性的影响，材料的腐蚀、老化、硬化、破坏、印刷，涂膜、粘结、复合等等，无不与材料的表界面密切有关。因此研究材料的表界面现象具有重要的意义。17一、液体的表面张力1.奇特的现象在石蜡表面上的小水滴会自动呈现出球形

6、;在水面上可以让金属钱币漂浮;插入水中的毛笔的毛是分散开的,当把笔从水中提出时发现毛并拢成一体状.说明:(1)液体表面与体相液体的性质不完全相同;(2)液体表面似乎存在一个弹性膜;(3)液体表面有自动缩小的本能.力学角度分析（1）液体内部分子的移动无需做功.处于液体体相内的任一分子受到其周围四面八方分子的作用力是相等的,可以互相抵消.（2）自然形成的液滴总是倾向于形成表面积最小的球形或类球形.处于液体表面的分子受到液体内部分子的作用力远大于另一侧气体分子的作用力,因此,液体表面的分子有自动向液体内部迁移的趋势,这样液体表面的水减少,液体表面自动

7、缩小。（3）表面张力与温度、压力及液体组成相关把液体表面看作厚度为零的均匀伸缩的弹性膜，表面张力是作用于液体表面上任何部分单位长度直线上的收缩力，力的方向是与该直线垂直并于液面相切。表面张力是温度、压力、和液体组成的函数。即，温度、压力、组成恒定时，液体表面张力也是恒定值。17能量角度分析当液体表面增大时，是体相中分子迁移至表面，这时就需要对体系做功。已知在恒温、恒压条件下扩大液体表面，外界对体系做的功等于体系自由能的增量DG，若体系液面面积改变DA，则扩大单位面积，体系自由能增量为比表面自由能（简称表面自由能，也含糊地叫做表面能）：即g=DG

8、/DA（mJ.m2）表面自由能是单位液面上物质比其在液体体相内自由能的增量，因此它是过剩量。对于纯液体，在只做膨胀功和表面功的可逆过程中，热力学关系式