《2011-第一章 材料表界面基础2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011-第一章 材料表界面基础2（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.2固体表面与界面热力孙学角度;材料的表面和界面的工程技颛提供理论依据.张力(surface+ension)和表面能(surfaceenergy)液体表面张力;固体表面张力“液体表面能,固体表面能固体界面张力;固体界面能佳目E向液体内部的力;甸要克服分子间引增加;,使系统能量降低的式中L为液膜边缘长度因为液膜有两个故系数2。表面张力是单位长度上的作用力单位是N/mEe相C相一R相对于由两本体相a和B所形成的界面相C,其厚度为tD)物质的组分和能量可以通过它们的交界面(C相),从一个相连续地变化到另一个相,使它们原有的表面积产生一定变化。2)在本体相内,压力是均匀且各向同性的,在本体相内可逆地
2、输送组分无需消耗能量,相反,把物质从本体相传送到界面上则需提供一份能量而做功dw:dW二Y4412y为表(界)面张力町张力也可以理解为系统增加单位口积时所需做的可逆加,单位为J/m2,是功的单位或能的单位。所以y也可以理解为表面自由能,简称表台E申月t。1.2.2“粘附功和内聚功随霹相】粘附功模型把麻本体相q和B的界4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(亦称Dupre功)-在等温、等压、等容条件下,粘附功a为:Wa=a+希Yap(L6)式中ys、y、Yup分别为ac、B相的表面张力及它的界面张力将1.6式改写:Y二允十兄一休。界面相互作用力惶大,则界面张力y值就惰小,
3、反之亦然。“若两本体相相同时-Y,=iY.-0“因此时的粘附功称之为内聚功W;Wa一2(表示为某相)此为最佳粘附强度极性范德华(VanderWaals)力县为色散力(London力),色散力E.是店用产生数(London)于1930年首次用量孔力学方法处理,再经后人改进,其近似的计算方法知式(1.8)二一春.(L_),(发一一二(十五)015)F分子的瞬时偶育(1.8)对于同类分子:咤一一日骅式中_五、1一一分别为分子1、分子2的电离能口、os-一分削为分子的极化率;叉一一两分子中心阿的距高。.极性范得华作用力偶极子一偶极子间的力(Keesom力)它是两极分子间偶极矩的力,作用力E,的大小和性
4、质与相间的取向、温度T有关一一,朐砂庞二一金“起怀9对同种分子,p一一丁河命园园园园日刀园园园一互_管_蒜扁1.10式中、a一偶极矩;R一分子间距离,f政教曼常数偶极诱导偶极间力(Debye力)一个永久偶能对另一分子诱导一个偶极,仁一6区式中一诱导偶杜;a一极化率,5一万一一警】菖十霍霍壹“n一一s共大小如下式:电场强度键结合力仰与连拳在电货性大的原子或基团上的质子之间可以形成氢键受体是电负性大的原子(0,Cl,F,N)或基团(一CCl,一CN等)偶极-偶极作用解释有关氢键的大部分性质。(CAiAY十FFH371仁关西一八12Eh五式中_HeH4一分别为氧键接受佛和给予体的引力常数R-氧键键长10
