材料表面与界面整理

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1、材料表面与界面1、材料表界面对材料整体性能具有决定性影响，材料的腐蚀、老化、硬化、破坏、印刷、涂膜、粘结、化学反应、复合等等，无不与材料的表界面密切有关。2、应用领域：a.航空和航天器件；b.民用;c.特种表面与界面功能材料；d.界面是复合材料的重要特征。3、隐形涂料：这种涂料含有大量的铁氧体粉末材料，依靠其自身自由电子的重排来消耗雷达波的能量。4、表面与界面概念：常把从凝聚相（固相、液体）过渡到真空的区域称为表面;从一个相到另一个相之间的区域称为界面.5、表界面尺寸：可以是一个原子层或多个原子层，其厚度随材料的种类不同而不同。6、在物质的气、液、固三态中，除

2、了两种气体混合能完全分散均匀而不能形成界面外，三种相态的组合可构成五种界面：液－气，液－液，固－气，固－液，固－固。7、物质的分类。从形态上：固体，液体，气体，胶体，等离子体。从结构上：晶体，无定形。8、固体表面的分类：理想表面；清洁表面（高温热处理，离子轰击加退火，真空解理。真空沉积。场致蒸发等）。吸附表面。9、清洁表面发生的常见重要物理化学现象：(a)表面弛豫；（b）重构；(c)偏析又称偏聚或分凝；(d)台阶化；(e)形成化合物；(f)吸附10、表面处离子排列发生中断，体积大的负离子间的排斥作用，使C1-向外移动，体积小的Na+则被拉向内部，同时负离子易被

3、极化，屏蔽正离子电场外露外移，结果原处于同一层的Na+和C1-分成相距为0.020nm的两个亚层，但晶胞结构基本没有变化，形成了弛豫。11、重构：表面原子重新排列，形成不同于体相内部的晶面。12、偏析又称偏聚或分凝指化学组成在表面区域的变化但结构不变。13、台阶化表面附近的点阵常数不变，晶体结构也不变，而形成相梯度表面。14、形成化合物：指表面化学组成和结构都发生改变，在表面有新相生成。15、吸附指表面存在周围环境中的物种。分类：物理吸，附和化学吸附。16、物理吸附：外来原子在固体表面上形成吸附层，由范德华力作用力引起，则此吸附称为物理吸附。特点：物理吸附过程

4、中没有没有电子转移、没有化学键的生成和破坏，没有原子重排等等，产生吸附的只是范德华力。物理吸附的作用力是范德华力，包括：定向力/偶极力、诱导力、色散力；作用力。17、化学吸附：外来原子在固体表面上形成吸附层由化学键作用力引起，则此吸附称为化学吸附。特点：表面形成化学键；有选择性；需要激活能；吸附热高（21-42KJ/mol）。吸附的物种可以是有序=也可以是无序=吸附在表面，也可以是单层=，也可以是多层=吸附。因表面的性质和被吸附的物种而定。18、表面产生吸附的根本原因：（1）电荷在凝聚相表面发生迁移，包括负电荷的电子迁移和正电荷的离子迁移。（2）表面存在可以构

5、成共价键的基团：A、过渡金属原子空的d轨道如Pt(5d96s1)；B、化学反应成键。19、固体的表面特性：①表面粗糙度r:实际表面积与光滑表面积之比值。表面粗糙度测定方法:1)干涉法：适合测量精密表面；2)光学轮廓法；3)探针法；4）比较法；5）感触法。20、干涉法：空间的多束光传播时,在它们的重叠区域会发生干涉,两束光迭加后其光强的分布并非均匀,光强随光程差D的变化按余弦规律变化,从一个亮条纹到另一个亮条纹,具有相同光程差的点必然分布在同一条纹上.因此，只要知道光波的波长就可以测得表面微观不平度。1、在研究多孔固体物理吸附时，常常出现逐渐增加气体压力时得到的

6、等温线与吸附后逐渐降低压力时得到的脱附等温线不相重合，这就是所谓的滞后现象。滞后圈存许多不同的形状，分别对应于不同的孔结构。2、Θ=（bp）/(1+bp)=V/Vm；此式称为Langmiur吸附等温式，b称为吸附系数。以p/V~p作图，可得一直线，从直线的斜率和截距可以求出Vm和b。1、扩散是材料中存在有浓度梯度时产生的原子定向运动。2、扩散机理：在固体中原子扩散,主要通过原子利用缺陷位置进行运动。如填隙原子、空位和原子团互换位置。3、表面扩散分类：(a)原子浓度梯度引起的表面扩散；(b)毛细管作用力引起的表面扩散。4、表面张力也可以理解为系统增加单位面积时所

7、需做的可逆功，也可以理解为表面能。5、把两本体相的界面，从其平衡位置可逆地分离到无限远时则需做一份外功，称之为粘附功。6、拉普拉斯方程：。表面弯曲的液体在表面张力作用下受到一定的附加压力，附加压力的大小总是指向曲率中心。7、液体的表面和界面张力的测定方法，有液滴法、悬滴法、毛细管上升法、气泡最大压力法、滴重法、吊片法和环吊法等等，原则上也适应于测定熔融和液态高聚物的表面张力。8、影响界面张力的因数：①温度增高，表面张力下降。②两相极性相同时，表面张力越小；③分子量9、固体表面张力的测定方法：1）Zisman法；2）熔体表面张力外推至室温方法。1、润湿作用是一种

8、流体置换表面上另一种流体的过程。润湿作