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1、材料表界面知识点汇总材料表界面知识点汇总1.表，界面是指一个相到另一个相的过渡区域。表，界面是指一个相到另一个相的过渡区域。2.表界面可以分为一下五类：固表界面可以分为一下五类：固-气，液气，液-气，固气，固-液，液液，液-液，固液，固-固。固。3.把凝聚相和气相之间（固把凝聚相和气相之间（固-气，液气，液-气）的分界面称为表面；把凝聚气）的分界面称为表面；把凝聚相之间（固相之间（固-液，液液，液-液，液， ，固，固-固）的分界面称为界面。固）的分界面称为界面。4.理想表面的定义：指除了假设确定的一套边界条件外，系统不发理想表面的定义：指除了假设确定的一套边界条件外，系统不发生任何变化的表面。
2、特点：表面的原子位置和电子密度都和在体内生任何变化的表面。特点：表面的原子位置和电子密度都和在体内一样，且在实际生活中理想表面是不可能存在的。一样，且在实际生活中理想表面是不可能存在的。5.清洁表面的定义：指不存在任何污染的化学纯表面，即不存在吸清洁表面的定义：指不存在任何污染的化学纯表面，即不存在吸附，催化反应或杂质扩散等一系列物理，化学效应的表面。特点：附，催化反应或杂质扩散等一系列物理，化学效应的表面。特点：可以发生多种与体内不同的结构和成分变化。可以发生多种与体内不同的结构和成分变化。6.吸附表面的定义：吸附有外来原子的表面称之为吸附表面。特点：吸附表面的定义：吸附有外来原子的表面称之
3、为吸附表面。特点：吸附原子可以形成无序的或有序的覆盖层。吸附原子可以形成无序的或有序的覆盖层。7.材料表面的分类：机械作用界面，化学作用界面，固态结合界面，材料表面的分类：机械作用界面，化学作用界面，固态结合界面，液相或气相沉积界面，凝固共生界面，粉末冶金界面，粘接界面，液相或气相沉积界面，凝固共生界面，粉末冶金界面，粘接界面，熔焊界面。熔焊界面。8.表面张力的定义：在液体表面膜中，存在着使液体表面积缩小的表面张力的定义：在液体表面膜中，存在着使液体表面积缩小的张力，这种张力称为表面张力。张力，这种张力称为表面张力。9.吸附是组分在热力学体系的各相中偏离热力学平衡组成的非均匀吸附是组分在热力学
4、体系的各相中偏离热力学平衡组成的非均匀分布现象。通常将被吸附的分子成为吸附质，固体则称为吸附剂。分布现象。通常将被吸附的分子成为吸附质，固体则称为吸附剂。10.吸附类型分为物理吸附和化学吸附。吸附类型分为物理吸附和化学吸附。11.表面张力计算公式：表面张力计算公式：12.表面张力产生的根本原因是分子间相互作用力的不平衡引起的。表面张力产生的根本原因是分子间相互作用力的不平衡引起的。13.表面张力本质上是由分子间相互作用力，即范德瓦尔斯力，单位表面张力本质上是由分子间相互作用力，即范德瓦尔斯力，单位为：为：J/m214.Laplace 方程方程:附加压力的方向总是指向曲率中心一边，且与曲率附加压
5、力的方向总是指向曲率中心一边，且与曲率大小有关。大小有关。15.Laplace 方程：球面：方程：球面： 与曲率半径成反比与曲率半径成反比任意曲面：任意曲面： ；对于平液面，两个曲率半径都为无；对于平液面，两个曲率半径都为无限大，限大， p=0，表示跨过平液面不存在压差。，表示跨过平液面不存在压差。16.当毛细管浸在液体中，若液体能浸润管壁，则会发生毛细上升现当毛细管浸在液体中，若液体能浸润管壁，则会发生毛细上升现象，液面呈凹月形。反之，若液体不能浸润管壁，则液面下降呈凸象，液面呈凹月形。反之，若液体不能浸润管壁，则液面下降呈凸液面。液面。17.Kelvin 公式：公式： po 为为 T 温度
6、下，平液面的蒸汽压；温度下，平液面的蒸汽压；P 为为 T 温度下，弯液面的蒸汽压；温度下，弯液面的蒸汽压；V 为液体摩尔体积；为液体摩尔体积；r 为弯液面的为弯液面的曲率半径。曲率半径。18.Kelvin 公式表明，液滴的半径越小，其蒸汽压越大。公式表明，液滴的半径越小，其蒸汽压越大。19.在在 0 以下，很纯的水可能不结冰，即为过冷水。以下，很纯的水可能不结冰，即为过冷水。20.过热液体是加热到沸点也不沸腾的液体。过热液体是加热到沸点也不沸腾的液体。21.过饱和溶液是指浓度高于正常溶解度而不结晶的溶液。过饱和溶液是指浓度高于正常溶解度而不结晶的溶液。22.固体表面产生不均一性的原因：固体表面
7、的凹凸不平；固体中晶固体表面产生不均一性的原因：固体表面的凹凸不平；固体中晶体晶面的不均一性；固体表面几乎总是被外来物质所污染，我们很体晶面的不均一性；固体表面几乎总是被外来物质所污染，我们很难得到真正洁净的固体表面。难得到真正洁净的固体表面。23.吸附性质吸附性质物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附吸附力吸附力范德瓦尔斯力范德瓦尔斯力化学键力化学键力吸附热吸附热小，近于液热化小，近于液热化大，近于反应热大，近于反应热选择性选择性无无有有吸附层吸附层单或多分子层单或多分子层单分子层单分子层吸附速度吸附速度快，不需要活化能快，不需要活化能慢，需活化能慢，需活化能可逆性可逆性可逆可逆不可逆不可逆发生吸
8、附的温度发生吸附的温度低于吸附质临界温度低于吸附质临界温度远高于吸附质沸点远高于吸附质沸点24.定义单位质量的吸附剂具有的表面积为比表面积，定义单位质量的吸附剂具有的表面积为比表面积，A =A/W 单位：单位：，比表面积是物质分散程度的一种表征方法。，比表面积是物质分散程度的一种表征方法。25.Langmuir 等温式：单分子层；等温式：单分子层；Freundlish 吸附等温式：多分子层吸附等温式：多分子层26.BET 吸附等温式：吸附等温式：27.气体吸附法测定固体的比表面积计算公式：气体吸附法测定固体的比表面积计算公式：28.杨氏方程：杨氏方程： =0，cos =1，液体完全润湿固体表面
9、；，液体完全润湿固体表面；，液体不润湿固体；，液体不润湿固体；，完全不润湿；，完全不润湿；29.接触角的测定方法：停滴法，吊片法，纤维对液体接触角测定接触角的测定方法：停滴法，吊片法，纤维对液体接触角测定30.引起接触角滞后现象发生的因素有：表面粗糙性，表面不均匀性引起接触角滞后现象发生的因素有：表面粗糙性，表面不均匀性和多相性，表面污染。和多相性，表面污染。31.润湿过程的三种类型：黏附润湿，浸湿，铺展润湿。润湿过程的三种类型：黏附润湿，浸湿，铺展润湿。32.铺展润湿过程即一个以液铺展润湿过程即一个以液-固界面和液气表面取代气固界面和液气表面取代气-固表面的过固表面的过程。程。33.当当 ，
10、液体能在表面上自行铺展，反之则不能。，液体能在表面上自行铺展，反之则不能。34.类型类型能量判据式能量判据式接触角判据接触角判据黏附润湿黏附润湿浸湿浸湿铺展润湿铺展润湿35.加入很少量就能大大降低溶剂的表面张力，使表面呈现活性状态加入很少量就能大大降低溶剂的表面张力，使表面呈现活性状态的物质称为表面活性剂。的物质称为表面活性剂。36.表面活性剂分子结构是表面活性剂分子结构是“火柴棒火柴棒”模型。模型。37.表面活性剂加入水中，一开始表面张力随表面活性剂浓度增加而表面活性剂加入水中，一开始表面张力随表面活性剂浓度增加而急剧下降，以后则大体保持不变。急剧下降，以后则大体保持不变。38.表面活性剂分
11、为：阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，两性表面活性剂分为：阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，两性表面活性剂，非离子表面活性剂。表面活性剂，非离子表面活性剂。39.阴离子表面活性剂水解后起活性作用的是阴离子基团；阳离子表阴离子表面活性剂水解后起活性作用的是阴离子基团；阳离子表面活性剂水解后起活性作用的是阳离子基团。面活性剂水解后起活性作用的是阳离子基团。40.阴离子表面活性剂有：羧酸盐类，硫酸酯盐类，磺酸盐，磷酸酯阴离子表面活性剂有：羧酸盐类，硫酸酯盐类，磺酸盐，磷酸酯盐类。盐类。41.阳离子表面活性剂有：铵盐类，季铵盐类阳离子表面活性剂有：铵盐类，季铵盐类42.亲疏平衡值（亲疏平衡值（HL
12、B）越大，表示该表面活性剂的亲水性越强，）越大，表示该表面活性剂的亲水性越强，HLB值越低，则亲油性或疏水性越强。值越低，则亲油性或疏水性越强。43.指定石蜡的指定石蜡的 HLB=0，油酸的，油酸的 HLB=1，油酸钾的，油酸钾的 HLB=20，十二烷基，十二烷基硫酸酯钠的硫酸酯钠的 HLB=40.阴离子在阴离子在 1-40 之间，非离子在之间，非离子在 1-20 之间。之间。44.少量表面活性剂的加入可是水的表面张力迅速下降，但到某一浓少量表面活性剂的加入可是水的表面张力迅速下降，但到某一浓度后，水溶液的表面张力几乎不变，这个表面张力转折点的浓度即度后，水溶液的表面张力几乎不变，这个表面张力
13、转折点的浓度即为临界胶束浓度（为临界胶束浓度（CMC).45.离子型表面活性剂所构成的胶束基本呈球形。离子型表面活性剂所构成的胶束基本呈球形。46.表面张力随温度的上升而下降。高聚物液体或熔体的表面张力与表面张力随温度的上升而下降。高聚物液体或熔体的表面张力与小分子液体一样，随升高而降低。小分子液体一样，随升高而降低。47.表面张力与相对分子质量增大而增大，到一定值后，达到恒值。表面张力与相对分子质量增大而增大，到一定值后，达到恒值。48.聚合物表面改性的目的：改变表面化学组成，引进带有反应性的聚合物表面改性的目的：改变表面化学组成，引进带有反应性的功能团，清除杂质或弱边界层等；改变界面的物理
14、形态；提高表面功能团，清除杂质或弱边界层等；改变界面的物理形态；提高表面能，改进聚合物表面的润湿性和黏结性；通过表面接枝反应，设计能，改进聚合物表面的润湿性和黏结性；通过表面接枝反应，设计界面过渡层。界面过渡层。49.聚合物表面改性的方法：电晕，火焰，化学改性，等离子改性，聚合物表面改性的方法：电晕，火焰，化学改性，等离子改性，辐照，光化学改性。辐照，光化学改性。50.电晕放电处理改善了聚合物的黏结性和润湿性。电晕放电处理改善了聚合物的黏结性和润湿性。51.聚烯烃的液态氧化处理只要处理方法是酸氧化法，氧化体系有重聚烯烃的液态氧化处理只要处理方法是酸氧化法，氧化体系有重铬酸盐铬酸盐/硫酸，硫酸铵
15、硫酸，硫酸铵/硫酸银溶液，铬酸硫酸银溶液，铬酸/醋酸。高锰酸钾醋酸。高锰酸钾/硝酸，硝酸，双氧水，氯磺酸，王水等。双氧水，氯磺酸，王水等。52.等离子体是一种全部或部分电离了得气体状态物质，其中含有亚等离子体是一种全部或部分电离了得气体状态物质，其中含有亚稳态和激发态的原子，分子，离子和电子，而正电荷类物质与负电稳态和激发态的原子，分子，离子和电子，而正电荷类物质与负电荷类物质的含量大致相等，所以称为等离子体，被称为荷类物质的含量大致相等，所以称为等离子体，被称为“物质的第物质的第四态四态” 。53.等离子体共有三种：热（高温）等离子体，低（低温）等离子体等离子体共有三种：热（高温）等离子体，
16、低（低温）等离子体和混合等离子体。和混合等离子体。54.等离子体处理对聚合物的表面的改性效果：表面交联，极性基团等离子体处理对聚合物的表面的改性效果：表面交联，极性基团的引入，对湿润性的影响，对黏结性的影响。的引入，对湿润性的影响，对黏结性的影响。55.由于等离子体处理引入的极性基团结合在聚合物表面上，因此改由于等离子体处理引入的极性基团结合在聚合物表面上，因此改善了表面的润湿性，使聚合物的表面张力增大，接触角减小。善了表面的润湿性，使聚合物的表面张力增大，接触角减小。56.等离子体的其他作用：引起聚合物失重，聚合物表面变得粗糙，等离子体的其他作用：引起聚合物失重，聚合物表面变得粗糙，或形成许多小坑，对黏结性可能有利。或形成许多小坑，对黏结性可能有利。57.表面接枝是在聚合物的表面生长出一层新的具有特殊性能的其他表面接枝是在聚合物的表面生长出一层新的具有特殊性能的其他聚合物，从而使表面层的结构和性能与本体不同。聚合物，从而使表面层的结构和
