材料表界面习题答案
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材料表界面习题答案【篇一:材料表界面期末复习】> 1、表界面的定义及其种类。
定义;表界面是由一个相过渡到另一个相的过渡区域。
若其中一相为气体,这种界面通常称为表面。
种类:表界面通常有五类:气-液界面(表面),气-固界面(表面),液-液界面,液-固界面,固-固界面。
二、液体表面1、表面张力定义及表面自由能定义答:表面张力是单位长度上的作用力,单位是n/m表界面张力的热力学定义为:由能量守恒定律,外界所消耗的功存储于表面,成为表面分子所具有的一种额外的势能,也称为表面能。
??(?g/?a)p,t,nb由于分子在体相内部与界面上所处的环境是不同的,产生了净吸力。
而净吸力会在界面2、计算:r1=1mm,r2=10-5 mm2?32a=4?r?4?3.1416?(6.2?10m)11?4.83?10?4m2se?ga1=?a11-3?2?42=(72?10j?m)(4.83?10m)?3.5?10?5j3、laplace方程表达式12 ?p??(1/r?1/r) (2-18)就是laplace方程,是表面化学的基本定律之一。
注释:(1)若:r1=r2=r,则曲面为球面,回到(2-15)式;(2)若:r1=r2=无穷大,则液面为平面,压差为0。
4、表面张力的几种测定方法。
(1)毛细管法(2)最大气泡压力法 (3)滴重法 (4)吊环法解:先求水滴半径:代入kelvin公式:6、gibbs吸附等温式(溶液的表面张力)表面张力随溶液组成的变化规律一般有三种比较典型的类型三、固体表面1、比表面积定义:-? 1g某种固体,其密度为2.2 g/cm3,把它粉碎成边长为106cm的小立方体,求其总表面积。
2、吸附等温线:吸附量可用单位质量吸附剂所吸附气体的量或体积来表示。
3、langmuir吸附等温式a、langmuir吸附公式b、用活性炭吸附chcl3,符合langmuir吸附等温式,在0 ℃时的饱和吸附量为93.8 dm-3*kg-1。
材料表界面 习题答案

材料表界面习题答案材料表界面习题答案近年来,随着科技的不断发展,材料表界面的研究成为了材料科学领域的热点之一。
材料表界面是指两个或多个不同材料之间的交界面,它们的性质和结构对材料的性能起着至关重要的作用。
因此,研究材料表界面的性质和行为对于开发新材料、改善材料性能以及解决材料失效问题具有重要意义。
一、材料表界面的定义和分类材料表界面是指材料中两个或多个不同相之间的交界面,它们的性质和结构往往与材料本身的性质有很大的差异。
根据不同的分类标准,材料表界面可以分为物理界面和化学界面。
物理界面是指两个相之间仅有形态和结构上的差异,而化学界面则是指两个相之间发生了化学反应,形成了新的化学物质。
二、材料表界面的性质和行为材料表界面的性质和行为受到多种因素的影响,包括界面能量、界面结构、界面化学反应等。
界面能量是指两个相之间的能量差异,它决定了界面的稳定性和相互作用力的大小。
界面结构则指的是界面上原子或分子的排列方式,它对界面的力学性能和电子结构具有重要影响。
界面化学反应是指两个相之间发生的化学反应,它可以导致界面的变化和材料性能的改变。
三、材料表界面的研究方法为了研究材料表界面的性质和行为,科学家们发展了多种研究方法。
其中,最常用的方法包括电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱等。
电子显微镜可以观察到材料表界面的形貌和结构,X射线衍射可以分析界面的晶体结构,而拉曼光谱则可以研究界面的振动和光学性质。
四、材料表界面的应用材料表界面的性质和行为在材料科学和工程中具有广泛的应用。
例如,在材料加工过程中,控制材料表界面的性质可以改善材料的加工性能和机械性能。
在材料设计中,通过调控材料表界面的结构和化学反应,可以开发出新的材料,如纳米材料和复合材料。
此外,材料表界面的研究还有助于解决材料失效问题,如腐蚀、疲劳和断裂等。
综上所述,材料表界面是材料科学领域的一个重要研究方向。
通过研究材料表界面的性质和行为,可以为开发新材料、改善材料性能以及解决材料失效问题提供理论指导和技术支持。
材料表界面期末考试卷

材料表界面期末考试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料表界面的类型主要包括:A. 晶界B. 相界C. 界面D. 所有选项2. 晶界对材料性能的影响主要表现在:A. 强度B. 韧性C. 硬度D. 所有选项3. 相界是指:A. 两个晶体之间的界面B. 两个不同相之间的界面C. 晶体内部的界面D. 材料表面的界面4. 界面能是指:A. 界面处原子的化学能B. 界面处原子的表面能C. 界面处原子的结合能D. 界面处原子的内能5. 界面的稳定性与哪些因素有关:A. 界面能的大小B. 界面的几何形状C. 界面处的应力状态D. 所有选项6. 界面的微观结构包括:A. 晶粒大小B. 晶粒取向C. 晶界类型D. 所有选项7. 界面的宏观性能包括:A. 界面强度B. 界面韧性C. 界面硬度D. 所有选项8. 材料表界面的微观表征方法主要包括:A. 扫描电子显微镜(SEM)B. 透射电子显微镜(TEM)C. X射线衍射(XRD)D. 所有选项9. 材料表界面的宏观表征方法主要包括:A. 拉伸试验B. 硬度测试C. 冲击试验D. 所有选项10. 界面工程的目的在于:A. 提高材料的界面强度B. 改善材料的界面韧性C. 优化材料的界面性能D. 所有选项二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料表界面的分类及其各自的特点。
2. 描述晶界强化机制,并举例说明其在实际材料中的应用。
3. 解释界面能对材料界面稳定性的影响。
三、计算题(每题15分,共30分)1. 假设一个立方体材料的晶粒尺寸为1mm,晶界面积与晶粒体积的比值为0.05。
计算该材料的晶界总长度。
2. 给定一个材料界面的界面能为50 mJ/m²,界面面积为100 m²,计算该界面的总界面能。
四、论述题(20分)论述材料表界面在材料科学中的重要性,并结合实例说明如何通过界面工程来改善材料的性能。
五、实验题(20分)设计一个实验来研究不同热处理工艺对材料晶界类型和界面能的影响,并简要说明实验步骤和预期结果。
材料表面与界面复习题

1.液体原子构造的主要特征。
〔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存在五种间隙,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范围内是短程有序的,而长程是无序的。
2.液体外表能的产生原因。
液体外表层的分子,一方面受到液体内层的邻近分子的吸引,另一方面受到液面外部气体分子的吸引,而且前者的作用要比后者大。
因此在液体外表层中,每个分子都受到一个垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。
这种吸引力使外表上的分子趋向于挤入液体内部,促成液体的最小外表积。
要使液体的外表积增大就必须要对抗液体内局部子的吸引力而做功,从而增加分子的位能,这种位能就是液体的外表能。
3.液体外表张力的概念与影响因素。
液体外表层的原子或分子受到内部原子或分子的吸引,趋向于挤入液体内部,使液体外表积缩小,因此在液体外表的切线方向始终存在一种使液体外表积缩小的力,其合力指向液体内部的作用力,这种力称为液体外表张力。
液体的外表张力大小受很多因素的影响。
如果不考虑液体内部其它组元向液体外表的偏聚与液体外部组元在液体外表的吸附,液体外表张力大小主要受物质本身构造、所接触的介质与温度的影响。
〔1〕液体的外表张力来源于液体内部原子或分子间的吸引力,因此液体内部原子或分子间的结合能的大小直接影响到液体的外表张力的大小。
一般来说,液体中原子或分子间的结合能越大,外表张力越大。
具有金属键原子结合的物质的外表张力最大;其次由大到小依次为:离子键结合的物质、极性共价键结合的物质、非极性共价键结合的物质。
(2)液体的外表张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内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,因此导致液体外表张力的不同。
一般来说,介质物质的原子或分子与液体外表的原子或分子结合能越高,液体的外表张力越小;反之,介质物质的原子或分子与液体外表的原子或分子结合能越低,液体的外表张力越大。
材料表界面

一、答:表、界面是指由一个相到另一相的过渡区域,通常把凝固相和气相之间的分界面称为表面,把凝固相之间的分界面称为界面。
分为两大类:物理表面和材料表面。
物理表面又分为:理想表面、清洁表面、吸附表面;材料表面有如下几类: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、粘结界面、熔焊界面等。
在国民经济建设各领域,表、界面科学亦显示出愈来愈重要的作用。
主要应用在食品、土壤化学、造纸、涂料、橡胶、建材、冶金、能源、电子工业和航天技术等领域。
二、答:溶质的浓度对溶剂表面张力的影响有三种类型,第一类物质的加入会使溶剂的表面张力略为升高,属于此类物质有强电解质(如无机盐、酸、碱);第二类物质的加入会使溶剂的表面张力逐渐降低(如低碳醇、羧酸等有机物);第三类物质少量加入就会使溶剂表面张力急剧下降,但到一定浓度后,表面张力变化很缓慢或几乎不下降,趋于一个稳定值。
我们把能使溶剂(通常为水)表面张力降低的物质称为具有表面活性的物质,如第二类和第三类物质都能使溶剂表面张力降低,它们都具有表面活性。
表面活性剂的种类很多,按亲水基类型分类是表面活性剂分类的主要方法,表面活性剂溶于水能电离生成离子的叫做离子型表面活性剂;不能电离的叫非离子型表面活性剂。
离子型表面活性剂按生成离子的性质可分成阴离子、阳离子和两性表面活性剂。
按相对分子质量分类:低分子表面活性剂,相对分子质量200-1000;中分子表面活性剂,相对分子质量1000-10000;高分子表面活性剂,相对分子质量10000以上。
按工业用途分类:表面活性剂可分为渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、起泡剂、消泡剂、净洗剂、杀菌剂、匀染剂、缓染剂、柔软剂、平滑剂、抗静电剂防锈剂等。
有的表面活性剂可同时具有几种功能。
三、答:陶瓷材料为无机非金属粉末晶体在一定条件下形成的多晶聚集体。
表面结构:由于表面处原子周期性排列突然中断,形成了附加表面能,表面原子的排列与内部有明显的差别。
天津工业大学材料表界面作业题汇总解答

课后习题解答第一次作业1、表面张力产生的原因?液体表面层的分子所受的力不均匀而产生的。
液体表面层即气液界面中的分子受到指向液体内部的液体分子的吸引力,也受到指向气相的气体分子的吸引力,由于气相吸引力太小,这样,气液界面的分子净受到指向液体内部并垂直于表面的引力作用,即为表面张力。
这里的分子间作用力为范德华力。
2、毛细管插入汞中,管中汞柱表面呈凸形,管中液面比管外液面低。
若在常压下,气温降低了,此时毛细管中汞面是上升、不变、还是下降?为什么? (提示:表面张力随温度的降低而升高)毛细管中汞面是下降。
因为气温降低,表面张力将升高,根据Laplace 方程,r p /2σ=∆,对于凸液面,表面张力增大,液面下降。
下降高度pghh ∆=σ2。
第二次作业1、请解释下列现象中的任一个:(1)过冷水(2)过热液体(3)过饱和液体(1)根据Kelvin 公式,微小晶体的蒸气压要比大晶体的蒸气压大,故小晶体的蒸气压曲线在上方,它与过冷水曲线的交点即为小晶体的熔点。
小晶体的熔点低于O点对应的温度,所以对液态水来说,温度到达O点对应的温度不会结晶,形成虚线所示的过冷水。
(2)沸腾时,气泡的形成必须经过从无到有,从小到大的过程。
而最初形成的半径极小的气泡内的饱和蒸汽压远小于外压,液体中的小气泡,其曲率半径是负的,根据Kelvin公式,其半径越小,气泡内的饱和蒸气压越小。
小气泡内部承受的压力=p外+∆p = p外+2γ/r因此在外压的压迫下,小气泡难以形成,液体不能沸腾,要想沸腾,必须过热,使小气泡的饱和蒸气压等于外压而沸腾。
过热较多沸腾时,容易暴沸。
(3)根据Kevlin公式,微小晶体颗粒的饱和浓度大于普通晶体的饱和浓度,晶体颗粒越小,溶解度越大。
当溶液在恒温下浓缩时,溶质的浓度逐渐增大,达到普通晶体的饱和度时,对微小晶体仍未达到饱和,所以不析出微小晶体,溶液称为过饱和溶液。
在一个饱和溶液中,若有大小不同的粒子存在,对于大粒子已饱和的溶液,对小粒子仍未达到饱和,所以陈放一段时间,小粒子将消失,大粒子略有增大,这就是重量分析中的陈化过程。
材料表界面 作业答案

材料表界面 作业第一章:序言1. 何谓表界面?为什么说表界面不是几何学上的平面?P1 (1)表界面是由一个相过渡到另一个相的过渡区域,由物质的具体聚集态表界面可以分为:表面(固—气、液—气);界面(固—液、液—液、固—固)(2)表界面是相与相之间的过渡区域,其结构、能量、组成等都呈现出连续性变化,是一个结构复杂,厚度约为几个分子维度的准三维区域,因此,表界面并不是几何学上的平面。
第二章:液体表面2. 试述表面张力(表面能)产生的原因。
P12 原因为液体表面层的分子所受的力不均匀而产生的。
液体表面层即气液界面中的分子受到指向液体内部的液体分子的吸引力,也受到指向气相的气体分子的吸引力,由于气相吸引力太小,这样,气液界面的分子净受到指向液体内部并垂直于表面的引力作用,即为表面张力。
这里的分子间作用力为范德华力。
3. 在20℃及常压条件下,将半径为1.00cm 的水滴分散成半径为1.00μm(10-6m)的雾沫,需要做多少功?在20℃及1.01*105Pa 条件下,将半径为r1=1.00mm 的水滴分散成半径为r2=10-3mm 的雾沫,需要做多少功?解:3912()10rN r ==96232'0.0728*4*3.14*[10*(10)(10)]0.000913r W J --=--=-4.弯曲面的附加压力ΔP 与液体表面张力和曲率半径之间存在怎样的关系?若弯曲面为球面,平面又怎样?答:(1)关系为:Laplace 方程: (2)球面:2/ (2-15)p r σ∆=12(1/1/) (2-18)p r r σ∆=+(3)平面: r1=r2=∞,即跨越平面没有压差。
5. 毛细管法测定液体表面张力的原理是什么?为什么要对毛细管法进行修正? 答:原理:液体在毛细管中易产生毛细现象。
由Laplace 方程推广到一般情况:其中△ρ为气液两相密度之差, θ为液体与管壁之间的接触角,r 为毛细管的半径,由上式,从毛细管上升或下降高度h 可以求出表面张力σ,即:(2)修正的原因:①把凹凸月面当作球面近似处理。
材料表面与界面-习题含答案

第一章1、什么是Young方程?接触角的大小与液体对固体的润湿性好坏有怎样的关系?答:Young方程:界面化学的基本方程之一。
它是描述固气、固液、液气界面自由能γsv,γSL,γLv与接触角θ之间的关系式,亦称润湿方程,表达式为:γsv—γSL=γLv COSθ。
该方程适用于均匀表面和固液间无特殊作用的平衡状态。
关系:一般来讲,接触角θ的大小是判定润湿性好坏的依据,若θ=0。
cosθ=1,液体完全润湿固体表面,液体在固体表面铺展;若0<θ<90°,液体可润湿固体,且θ越小,润湿性越好;90°<θ<180°,液体不润湿固体;θ=180°,完全不润湿固体,液体在固体表面凝集成小球。
2、水蒸气骤冷会发生过饱和现象,在夏天的乌云中,用飞机撒干冰微粒,试气温骤降至293K,水气的过饱和度(P/Ps)达4,已知在293K时,水的表面能力为0.07288N/m,密度为997kg/m3,试计算:(1)在此时开始形成雨滴的半径。
(2)每一雨滴中所含水的分子数。
答:(1)根据Kelvin公式有开始形成的雨滴半径为:将数据代入得:(2)每一雨滴中所含水的分子数为N=N A n ,n=m/M= V/M,得3、在293k时,把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0μm的小水滴,试计算(已知293K时水的表面Gibbs自由为0。
07288J 。
m—2)(1)表面积是原来的多少倍?(2)表面Gibbs自由能增加了多少?(9分)答:(1)设大水滴的表面积为A1,小水滴的总表面积为A2,则小水滴数位N,大水滴半径为r1,小水滴半径为r2.又因为将大水滴分散成N小水滴,则推出=故有即表面积是原来的1000倍。
(2)表面Gibbs自由能的增加量为=4*3。
142*0。
07288*[109*(10—6)2—(10-3)2]=第二章1、什么是CMC浓度?试讨论影响CMC的因素。
请设计一种实验测定CMC的方法。
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材料表界面习题答案【篇一:材料表界面期末复习】> 1、表界面的定义及其种类。
定义;表界面是由一个相过渡到另一个相的过渡区域。
若其中一相为气体,这种界面通常称为表面。
种类:表界面通常有五类:气-液界面(表面),气-固界面(表面),液-液界面,液-固界面,固-固界面。
二、液体表面1、表面张力定义及表面自由能定义答:表面张力是单位长度上的作用力,单位是n/m表界面张力的热力学定义为:由能量守恒定律,外界所消耗的功存储于表面,成为表面分子所具有的一种额外的势能,也称为表面能。
??(?g/?a)p,t,nb由于分子在体相内部与界面上所处的环境是不同的,产生了净吸力。
而净吸力会在界面2、计算:r1=1mm,r2=10-5 mm2?32a=4?r?4?3.1416?(6.2?10m)11?4.83?10?4m2se?ga1=?a11-3?2?42=(72?10j?m)(4.83?10m)?3.5?10?5j3、laplace方程表达式12 ?p??(1/r?1/r) (2-18)就是laplace方程,是表面化学的基本定律之一。
注释:(1)若:r1=r2=r,则曲面为球面,回到(2-15)式;(2)若:r1=r2=无穷大,则液面为平面,压差为0。
4、表面张力的几种测定方法。
(1)毛细管法(2)最大气泡压力法 (3)滴重法 (4)吊环法解:先求水滴半径:代入kelvin公式:6、gibbs吸附等温式(溶液的表面张力)表面张力随溶液组成的变化规律一般有三种比较典型的类型三、固体表面1、比表面积定义:-? 1g某种固体,其密度为2.2 g/cm3,把它粉碎成边长为106cm的小立方体,求其总表面积。
2、吸附等温线:吸附量可用单位质量吸附剂所吸附气体的量或体积来表示。
3、langmuir吸附等温式a、langmuir吸附公式b、用活性炭吸附chcl3,符合langmuir吸附等温式,在0 ℃时的饱和吸附量为93.8 dm-3*kg-1。
已知chcl3的分压为13.4kpa时的平衡吸附量为82.5 dm-3*kg-1 。
试计算chcl3的分压为为6.67kpa 时的平衡吸附量。
解:4、bet多分子层吸附理论定义(1)固体表面是均匀的,吸附作用是吸附和解吸的平衡(2)吸附是多分子层的。
各相邻吸附层之间存在着动态平衡。
(3)第一层吸附是固体表面与气体分子之间的相互作用,其吸附热为q1。
第二层以上的吸附都是吸附质分子之间的相互作用,吸附热接近被吸附分子的凝聚热qL。
5、young 方程和接触角定义young 方程6、接触角的测定方法(1)停滴法(2)电子天平法7、润湿过程的三种类型(1)粘附润湿:这是液体直接接触固体,变气-液表面和气-固表面为液-固界面的过程。
(2)浸湿:浸湿过程是原来的气-固表面为液-固界面所代替。
(3)铺展润湿:铺展润湿是液体与固体表面接触后,在固体表面上排除空气而自行铺展的过程,亦即一个以液/固界面取代气/固界面同时液体表面也随之扩展的过程。
第2章表面活性剂1、什么是表面活性剂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。
2、表面活性剂分子的结构特点表面活性剂分子有两种不同性质的基团所组成,一种是非极性的亲油基团,另一种是极性的亲水基团。
3、表面活性剂的分类(1)按亲水基类型分:根据表面活性剂溶于水中能否解离,解离成何种离子进行分类 (a) 能电离的叫做离子型表面活性剂(b) 不能电离的叫非离子型表面活性剂。
(2)按分子量大小分:(a)低分子量表面活性剂:1000以下;(b)中高分子量表面活性剂:1000以上;(3)按工业用途分类:渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂等。
(4)按疏水基的类型分:(a)碳氢链;(b)聚氧丙烯;(c)氟表面活性剂(d)硅表面活性剂(e)含硼表面活性剂4、表面活性剂的表面物理化学性能(表面活性、cmc、pc20)表面活性剂的活性是用于评价表面活性剂降低表面张力的能力的。
(2)表面活性剂的效率:将表面张力降低到某一值以下,比较不同表面活性剂的浓度。
浓度越小,效率越高。
通常用cmc表示。
(3) pc20 :表面张力降低20mn/m时,溶液本体浓度(c2)的负对数值即为pc20。
pc20值越大,表示该表面活性剂降低表面张力的效率越大;pc20值增加一单位,表面活性剂的效率提高10倍。
表面活性剂的效率与能力不一定一致5、亲疏平衡值定义亲水-疏水平衡值hlb的大小表示表面活性剂亲水亲油性的相对大小,hlb值越大,表示该表面活性剂的亲水性越强,hlb越低,则亲油性或疏水性越强。
6、 hlb值范围及其适当用途hlb值范围应用 hlb值范围应用1~3 消泡剂 8~18o/w型乳化剂3~6 w/o型乳化剂 13~15 洗涤剂7~9 润湿剂15~18 增溶剂7、 hlb 值的确定(1)非离子型hlb值的计算对聚乙二醇和多元醇非离子型表面活性剂:亲水基分子量100亲水基部分分子量100??hlb?? 疏水基分子量?亲水基分子量5表面活性剂分子量5(2)求的hlb值解:亲水基分子量:(ch2ch2o)9=396 表面活性剂分子量=616hlb=396/616*100/5=12.86对于聚乙二醇型非离子表面活性剂,上式可作如下改变:hlb=eo/5 (5-2)其中eo为聚乙二醇部分及亲水基的质量%数(3)混合表面活性剂hlb值的计算m?hlba?mb?hlbbhlb?a(2-5) ma?mb8、什么是相转型温度(pit)非离子型表面活性剂乳状液随着温度升高,从原来o/w型转变为w/o型的温度,称为相转型温度(pit), 也叫做亲水-亲油平衡温度(hlb温度).9、什么是cmc?影响因素有哪些?(1)少量活性剂的加入可使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称为临界胶束浓度(cmc)。
(2)影响因素:①亲油因素使cmc下降;②亲水因素使cmc增加;③温度影响开始时cmc随温度升高而下降,中间经过一最小值,然后随温度升高而增大。
10、 krafft温度离子型表面活性剂的溶解度随温度变化的特点是在足够低的温度下,溶解度随温度升高而慢慢增大,当温度达到某一定值后,溶解度会突然增大。
这种现象称为krafft现象。
溶解度开始突然增大的温度叫krafft温度,也叫k.p点.11、浊点非离子型表面活性剂溶液的溶解度随温度升高而下降,当温度升到一定值时,溶液突然变成混浊,此时的温度成为浊点,即c.p值。
第3章高分子聚合物表面1、总结固体聚合物表面张力的测试方法。
(1)由熔融聚合物的表面张力-温度关系外推;(3)由等张比容法估算(4)由表面张力与内聚能关系估算2、聚合物表面改性和表面接枝各有哪些方法?其原理各是什么?表面改性方法:(1)电晕放电处理(2)火焰处理和热处理(3)化学处理(4)臭氧氧化(5)低温等离子处理(6)表面接枝表面接枝方法:(1)表面接枝聚合法:①射线辐射法②低温等离子法③光化学接枝法(2)耦合接枝法(3)添加接枝共聚物法第五章生物材料表界面【篇二:材料表界面】相和气相之间的分界面称为表面,把凝固相之间的分界面称为界面。
分为两大类:物理表面和材料表面。
物理表面又分为:理想表面、清洁表面、吸附表面;材料表面有如下几类: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、粘结界面、熔焊界面等。
在国民经济建设各领域,表、界面科学亦显示出愈来愈重要的作用。
主要应用在食品、土壤化学、造纸、涂料、橡胶、建材、冶金、能源、电子工业和航天技术等领域。
二、答:溶质的浓度对溶剂表面张力的影响有三种类型,第一类物质的加入会使溶剂的表面张力略为升高,属于此类物质有强电解质(如无机盐、酸、碱);第二类物质的加入会使溶剂的表面张力逐渐降低(如低碳醇、羧酸等有机物);第三类物质少量加入就会使溶剂表面张力急剧下降,但到一定浓度后,表面张力变化很缓慢或几乎不下降,趋于一个稳定值。
我们把能使溶剂(通常为水)表面张力降低的物质称为具有表面活性的物质,如第二类和第三类物质都能使溶剂表面张力降低,它们都具有表面活性。
表面活性剂的种类很多,按亲水基类型分类是表面活性剂分类的主要方法,表面活性剂溶于水能电离生成离子的叫做离子型表面活性剂;不能电离的叫非离子型表面活性剂。
离子型表面活性剂按生成离子的性质可分成阴离子、阳离子和两性表面活性剂。
按相对分子质量分类:低分子表面活性剂,相对分子质量200-1000;中分子表面活性剂,相对分子质量1000-10000;高分子表面活性剂,相对分子质量10000以上。
按工业用途分类:表面活性剂可分为渗透剂、润湿剂、乳化剂、分散剂、起泡剂、消泡剂、净洗剂、杀菌剂、匀染剂、缓染剂、柔软剂、平滑剂、抗静电剂防锈剂等。
有的表面活性剂可同时具有几种功能。
三、答:陶瓷材料为无机非金属粉末晶体在一定条件下形成的多晶聚集体。
表面结构:由于表面处原子周期性排列突然中断,形成了附加表面能,表面原子的排列与内部有明显的差别。
晶界:晶界是多晶体中由于晶粒取向不同而形成的,可以分为孪晶界、小角度晶界和大角度晶界。
相界有较高的压电、介电性,可由结晶相和玻璃相、气相共同构成,在亚微米和微米级范围内,无法明确区分三类界面厚度。
【篇三:表面与界面习题】解:表面张力是将物体表面最大一个单位面积所需作的功。
也可理解为作用在单位长度上的力。
表面能是在恒温恒压及组成不变的条件下,每增加一个单位的表面积时,体系自由焓的增值。
液体因不能承受剪应力,外力所做的功表现为表面积的扩展。
因而表面能与表面张力的单位及数量是相同的。
其单位为j?m-2。
固溶体因能承受剪切力,外力的作用除了表现为表面积的增加外,有一部分变成塑性形变。
因此,固体的表面能与表面张力不等。
4-2 在真空条件下al2o3的表面张力约为0.9j/m2,液态铁的表面张力为1.72j/m2,同样条件下的界面张力(液态铁-氧化铝)约为2.3j/m2,问接触角有多大?液态铁能否润湿氧化铝??sv??sl0.90?2.304-3 测定了含有一个固态氧化物、一个固态硫化物和一个液态硅酸盐的显微结构,有以解:按题意绘图如下:112?100???cos56??0.78j/m2cos50面张力。
=4316.4n/m2=4316.4pa从以上计算可见,产生微小气泡时主要阻力来自附加压力。
在石英玻璃熔体中,初生于配合料在熔化过程中,一系列化学反应放出大量气泡,玻璃液与耐火材料间物理化学作用也会产生气泡。
新析出的气相一次为核心,一开始就形成较大的气泡,这样△p就大为降压相比已减少到可忽略的程度,一次通体中气泡就能够形成。
它所具有的形状是双球冠形,如图4-2示。