表面與界面ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 )1( co s ??? LV 也稱粘附張力 可以看到，當粘附劑給定（即 值一定）時， 隨 θ減小而增大。因此，上式可作為粘附性的度量。 LV?W? 潤濕與液滴的形狀： (A) 潤濕， θ90o (B) 不潤濕， θ90o (C)完全潤濕， θ＝ 0o ，液體鋪開 從上式中可看出：潤濕的先決條件是 或者 十分微小。 在潤濕系統中 ( ), 減小會使 θ縮 小，而在不潤濕系統中 減小會使 θ增大。 SV?SL?SV? SL? LV?LV?LV??浸漬潤濕 浸漬潤濕 指固體浸入液體中的過程。 例：生坯的浸釉。 浸漬潤濕自由能的變化： 討論： 若 ,則 θ90o ,浸漬潤濕過程將自發 進行， 此時 0 若 ,則 θ90o ,要將固體浸入液體之中必須 做功， 此時 0 ???? co sLVSLSVG ?????SV? SL?SV? SL?G?G?S L 總結： 三種潤濕的共同點是液體將氣體從固體表面 排擠開，使原有的固－氣或 液－氣界面消失，而代 之以固－液界面。 改善潤濕的方法：由 可知 (1) 降低 、 (2)去除固體表面吸附膜，提高 (3)改變粗造度。 在生產中的應用： LVSLSV???? ??c o sSL?SV?LV?真實固體表面的潤濕 當液體鋪展在固相上時，真實固體表面是粗糙的和被污染的。這些因素對潤濕過程會發生重要的影響。 上圖（ A）平衡時： 0c o s ?????? sss SVLVSL ???????LVSLSV???? ??c o s上圖（ B）平衡時： 0c o s ?????? snssn SVnLVSL ????????? ??? c o s)(c o s nnLVSLSVn ???nn ???c o sc o s — 表觀粗糙度系數； — 對粗糙表面的表觀接觸角。 nn? 與 的關系 ?n? 當真實接觸角 θ90186。，粗造度愈大表觀接觸角愈小，愈易潤濕。 當 θ90186。,粗造度愈大愈不利潤濕。 ?n???n??cos粘附及其化學條件 粘附通常是發生在固液界面上的行為并決定于如下條件： (1)潤濕性 (2) 粘附功（ W） (3) 粘附面的界面張力 (4) 相溶性或親和性 SL?（ 1）潤濕性 粘附面充分潤濕是保證粘附處致密和強度的前提。潤濕愈好粘附也愈好。 固 液界面的潤濕是指液體在固體表面上的鋪展。潤濕性 可用潤濕張力來 度量，其關系由下式決定： 粘附劑對粘附表面潤濕愈好，則 F愈大，粘附處的致密度和強度愈高。 SLSVLVF ???? ??? c o s?? co sLVLV?(2) 粘附功（ W） 粘附力的大小，與物質的表面性質有關，粘附程度的好壞可通過粘附功（ W）衡量。 所謂 粘附功 ，是指把單位粘附界面拉開所需的功。 粘附功數值的大小，標志著固一液兩相輔展結合的牢固程度，粘附功數值越大，說明將液體從固體表面拉開，需要耗費的能量越大，即互相結合牢固；相反，粘附功越小，則越易分離。 (3) 粘附面的界面張力 界面張力的大小反映界面的熱力學穩定性。 越小，粘附界面越穩定，粘附力也越大。同時從式 可見， 愈小則 cosθ或潤濕張力就大。 SLLVSVLVW ????? ?????? )1( c o sSL?SL?SL?(4) 相溶性或親和性 潤濕不僅與界面張力有關，也與粘附界面上兩相的親和性有關。例如水和水銀兩者表面張力分別為 72和 500達因／厘米，但水卻不能在水銀表面鋪展。說明水和水銀是不親和的。所謂相溶或親和，就是指兩者潤濕時自由能變化 dG＜ 0。因此相溶性越好，粘附也好。 另外，粘附性能還與以下因素有關： 1）粘附與固體表面的清潔度有關 2）粘附與固體的分散度有關 3）粘附強度與外力作用下固體的變形程 度有關 三、吸附與表面改性 吸附 ：是一種物質的原子或分子附著在另一種物質表面的現象 表面改性 ：是利用固體表面的吸附特性通過各種表面處理改變固體表面的結構和性質以適應各種預期的要求。 表面活性劑 ：能夠降低體系的表面（或界面）張力的物質。 表面活性劑的結構特點 ：有兩種基團組成，一種極性基團，另一種是非極性基團。 表面改性在生產中的應用： （ 1）氧化鋁在成型時， Al2O3粉用石蠟作定性劑； （ 2）用于制作高頻電容器瓷的化合物 CaTiO3，其 表面是親油的，而成型工藝需要其與水混合。 親水基 憎水基 （ 3）水泥工業中，為了提高混凝土的力學性能在新 拌和混凝土中加入減水劑 。 （ 4）塑化作用： （ 5）助磨等作用 表面活性物質的助磨作用 表面活性物質對氧化鋁比表面的影響 （ Al2O3料在 1480176。 C預燒過，含 Al2O3 90%） ? 定義： 凡結構相同而取向不同的晶體相互接觸，其接觸面稱為晶界。 167。 晶界 晶界的特點 晶界具有一些不同于晶粒的特性。 （ 1）晶界易受腐蝕后很易顯露出來； （ 2）晶界是原子（或離子）快速擴散的通道，并易引起雜質原子（離子）偏聚，同時也使晶界處熔點低于晶粒； （ 3）晶界上原子排列混亂，使之處于應力畸變狀態，能階較高，使得晶界成為固態相變時優先成核的區域。 一、 晶界結構的分類： (1) 按 兩個晶粒之間夾角 的大小來分： 小角度晶界 (約 2176。 ~3176。 ) 大角度晶界 (2) 根