.1. 液体的原子构造的主要特征液体的原子构造存在以下三个主要特征：(1)液体构造中近邻原子数一般为5~11个〔呈统计分布〕，平均为6个，与固态晶体密排构造的12个最近邻原子数相比差异很大；(2)在液体原子的自由密堆构造中，四面体间隙占了主要地位3)液体原子构造在几个原子直径围是短程有序的，而长程是无序的2. 液体外表力的概念和影响因素液体外表分子或原子受到局部子或原子的吸引，趋向于挤入液体部，使液体外表积缩小，因而在液体外表切向方向始终存在一种使液体外表积缩小的力，液体外表这种沿着切向方向，合力指向液体部的作用力，就称为液体外表力液体外表力影响因素很多，如果不考虑液体局部子或原子向液体外表的偏聚和外部原子或分子对液体外表的吸引，影响液体外表力的因素主要有：(1)液体自身构造：液体的外表力来源于液体部原子或分子间的吸引力，因此液体部原子或分子间的结合能的大小直接影响到液体的外表力的大小一般来说，液体中原子或分子的结合能越大，液体外表力越大，一般液体外表力随构造不同变化趋势是：金属键结合物质>离子键结合物质>极性共价键结合物质>非极性共价键结合物质(2)外表所接触的介质：液体的外表力的产生是由于处于外表层的原子或分子一方面受到液体部原子或分子的吸引，另一方面受到液体外部原子或分子的吸引。
当液体处在不同介质环境时，液体外表的原子或分子与不同物质接触所受的作用力不同，因此导致液体外表力的不同一般来说，介质物质的原子或分子与液体外表原子或分子结合能越大，液体外表能越小，反之越大(3)温度：随着温度的升高，液体密度下降，液体部原子或分子间的作用力降低，液体部原子或分子对外表原子或分子的吸引力减弱，液体外表力下降最早给出的预测液体外表力与温度关系的半经历表达式为：γ= γ0(1－T/Tc)n式中Tc为液体的气化温度，γ0为０K时液体的外表力3. 固体外表能的影响因素影响固体外表能的主要因素有：固体原子间的结合能、固体外表原子的晶面取向和温度由于外表能的大小主要取决于形成固体新外表所消耗的断键功，因此原子间的结合能越高，断开一样结合键需要消耗的能量越高，所形成的固体外表能越高由于固体晶体构造是各向异性的，不同晶面的原子面密度不同，所以形成单位面积的新外表需要断开原子键的数量不同，导致所形成的外表能不同一般来说，固体外表原子面密度越高，形成单位面积的新外表需要断开原子键的数量越小，外表能越低与液体一样，固体的外表能随温度的升高而下降，并且固体外表能随温度升高而下降的速度大于液体4. 计算并讨论立方晶系〔100〕、〔110〕和〔111〕面的外表能大小。
采用"近邻断键模型〞〔Nearest-neighbor broken-bond model〕来计算固体晶体的外表能，两点假设：第一，每个原子只与其最近邻的原子成键〔最近邻原子数即为该晶体构造的配位数〕，并且只考虑最近邻原子间的结合能；第二，原子间的结合能〔-Ua〕不随温度变化对于具有任意晶体构造的固态晶体，某一晶面{hkl}的外表能〔γS{hkl}〕可以用下式计算： γS{hkl} = N{hkl}Z(Ua /2) 式中，N{hkl}为{hkl}晶面单位面积的原子数，Z为晶体沿{hkl}晶面断开形成新外表时{hkl}晶面上每个原子需要断裂的键数简单立方晶体晶面{hkl}N{hkl}ZγS{hkl}{001}1{011}2{111}3面心立方晶体晶面{hkl}N{hkl}ZγS{hkl}{001}4{011}51〔次外表〕{111}3体心立方晶体晶面{hkl}N{hkl}ZγS{hkl}{001}4{011}2{111}41〔次外表〕1〔再次外表〕5. 讨论液体在固体外表的润湿与铺展现象。
润湿：液体在固体外表上铺展的现象，称为润湿润湿与不润湿不是截然分开的，可用润湿角进展定量描述润湿角定义：当固液气三相接触到达平衡时，从三相接触的公共点沿液—气界面作切线，切线与固－液界面的夹角为润湿角润湿角大小与润湿程度的关系：q<90 o：润湿q>90 o：不润湿q=0 o：完全润湿q=180o：完全不润湿润湿角公式：ss-g=ss-l+sl-g cosq所以 cosq＝〔ss-g－ss-l〕/sl-g当ss-g>ss-l时，cosq>0，q<90 o，ss-g与ss-l差越大，润湿性越好当ss-g90 o，ss-g与ss-l差越大，不润湿程度越大以上方程的使用条件：ss-g－ss-l≤sl-g，ss-g为固体的外表能低能外表不易被液体润湿，但外表力很低的液体也可能润湿，甚至完全润湿低能外表对于某一低能外表的固体，当液体的外表力到达sc时，可完全润湿该固体，那么sc称为该固体被完全润湿的临界外表力sc是固体材料的一个特征值，其物理意义是：只有外表力小于sc的液体，才能对该固体完全润湿大于sc的液体，有一定的q值。
由此又提出一个计算q的经历公式cosq=1－b(s1-g－sc )其中s的单位是：Nm-1；b＝30～40铺展：一种液体能否在另一种与其不相溶的液体或固体外表上铺展，可用粘附功和聚功之差来表示：S＝Wa－Wc=[sA+sB－sAB]－2s B＝sA－sB－sABS－铺展系数S>0时，B在A外表上会自动铺展开，S值越大，铺展越容易S<0时，B在A外表上不铺展，负值越大，铺展越难S>0是铺展的根本条件，这时sA－sB－sAB>0对液相在固相外表的铺展：sA＝ss-g sB＝s l-gsAB=sl-s，所以ss-g－sl-s－s l-g >0，所以ss-g－sl-s >s l-g这时润湿角方法已经不能再适用铺展是润湿的最高标准6. 分析晶界构造模型多晶体的性能与晶晶体构造有关，也与晶界构造有关多晶体中各晶粒之间的交界称为晶界而且多晶体晶界一般为大角晶界目前对大角晶界提出的晶界构造模型有：晶界是由非晶体粘合物构成岛状模型：小岛原子排列整齐晶界点缺陷模型：晶界有大量空位间隙原子晶界构造位错模型重合位置点阵其中重合位置点阵晶界〔Coincident-site Lattice，CSL〕模型比较成熟。
小角晶界是指相邻两晶粒间位向差小于15℃的晶界，研究比较成熟，主要分为倾斜晶界和扭转晶界其中倾斜晶界又分为：对称倾斜晶界：由一系列一样符号的刃型位错排列而成的晶界，和非对称倾斜晶界：由两组相互垂直的刃型位错组成的晶界；7. 讨论晶界位向角与晶界能的关系tbaEθ0晶界能与晶界位向角关系示意图从图可以看出，在小角晶界围，晶界能〔E〕随晶界位向角〔θ〕的增加而迅速增大大角晶界界面能与位向角根本无关，但在共格孪晶〔t〕和重合位置点阵〔a和b〕出现时，晶界能有一个明显的下降8. 晶界偏聚的产生原因和影响因素〔a〕偏聚现象：晶界上溶质元素浓度高于晶〔10-1000倍〕〔b〕偏聚动力：晶界处构造复杂、能量高，溶质元素在晶产生畸变能溶质从晶向晶界附近偏聚，使系统能量降低〔c〕正吸附与反吸附：正吸附：使晶界外表力降低的溶质原子向晶界偏聚，如钢中C，P反吸附：使晶界外表力增加的溶质原子远离晶界，如钢中Al〔d〕偏聚与偏析：偏聚：固态扩散造成,为平衡态——平衡偏聚偏析：液态凝固时形成，为非平衡态〔e〕影响因素： 晶界能；杂质原子与基体原子尺寸差；浓度；第三种元素——共同偏聚；晶界构造9. 金属外表热渗镀的特点与分类。
定义：用加热扩散的方法把一种或几种元素渗入基体金属的外表，可得到一扩散合金层，但有时外表上还会残留一层很薄的覆层—热渗镀特点：〔1〕靠热扩散形成外表强化层，结合力很强 〔2〕热渗镀材料的选择围很宽作用：渗入不同元素，可得到不同的外表组织和外表性能，包括耐磨性、耐热性、耐腐蚀性、耐高温氧化性分类：〔1〕固溶法：粉末包渗法、流化床法粉末包渗法：把工件埋入装有渗层金属粉末的容器里，进展加热扩散为防止粉末烧结使工件外表难于清理，在粉末中要参加防粘结粉末〔如Al2O3〕为加速渗入过程，在粉末中参加活化剂〔助渗剂〕，通过化学反响使渗层金属变成活性金属原子〔2〕液渗法：热浸法，融溶法，盐溶法热渗法：将工件直接浸入某一液态金属中，形成合金镀层，继续加热使镀层扩散形成合金层例如：钢热浸铝〔3〕气渗法：加热工件到渗剂原子在基体中能显著扩散的温度，通入含有渗剂金属卤化物〔MCl2〕的氢气，在工件外表发生如下反响：MCl2＋A → ACl2＋[M] (A为基体金属)MCl2＋H2→ 2HCl＋[M]反响生成的活性金属原子[M]渗入工件外表〔4〕离子轰击渗镀法：通过在低真空下气体辉光放电使渗剂金属变成等离子态。
离子活性比原子高，再加上电场的作用，所以此方法渗速高，质量好〔5〕复合渗：利用各种方法，将工件外表形一固相涂层，然后加热扩散镀层工艺和加热工艺多种多样10. 金属外表热渗镀的渗镀元素与基底元素有限固溶并有中间化合物形成的渗层组织分析有限固溶并有中间化合物形成的渗层组织开场阶段如图中曲线①所示，外表B元素浓度继续增加，到达C1，外表形成AnBm并向扩散，即形成曲线②，外表B元素浓度继续增加至Cβ，外表形成β相并向扩散，到达曲线③B溶入A的外表形成α固溶体开场阶段的浓度曲线如①所示，随着B原子的不断溶入和扩散，外表浓度不断增加，当B在A中的浓度到达该温度下α相的饱和浓度Cα时B的浓度曲线如②所示；当B原子进一步渗入时外表的浓度到达C1甚至C2时，即外表形成化合物相AnBm，如曲线③所示；B再进一步扩散，外表浓度进一步升高，出现β相，最终曲线如④所示由外向依次是β→AnBm→α→A渗层中各相的相对厚度由各相的形核和转变的难易程度决定，一般是成长快的较厚11. 金属外表热喷涂的技术特点金属外表热喷涂是利用专用设备将固体材料熔化并加速喷射到工件外表形成一种特制薄层，提高工件外表性能的外表处理方法。
其技术特点主要有以下几点：取材广泛可用于各种基体基体保持较低温度工效高，比电镀快工件大小不受限制，可进展局部喷涂，工件或整体均可涂层厚度易控制满足各种性能需要：耐磨、耐蚀、高温氧化、隔热、高温强度、密封、减磨〔润滑〕、耐辐射、导电、绝缘等12. 激光外表改性的特点激光束和电子束发生器有足够的能量促使短时间加热和活化工件大面积的外表区域是材料外表改性的重要方法，主要有如下特点：① 由于加热速度极快，基体温度不受影响② 加热层深几个μm，这样薄层熔化需要能量几个J/cm2，三束能量很高，可以在外表产生106～108K/cm的稳定梯度，说明迅速熔化，此温度梯度又使熔化局部以109～1011K/s速度冷却，S-L界面推移速度为每秒几米③ 激光外表改性可提高外表抗蚀性和耐磨性，还可用于半导体技术和催化剂技术④ 激光外表改性包括：改变外表成分：合金化、熔覆；改变外表构造：外表相变硬化⑤ 外表形成亚稳组织，产生特种性能13. 激光外表涂覆层的组织特点将具有某种特殊性能的粉末材。