复习材料-表界面

考试安排：时间：12月24日14:00~15:40地点：第二公共教学楼A113：材料1301~1302，C1301；A115：材料1303~1305；A117：无机非1301~1302，复材1301-1302复习材料第一章绪论1.1表界面的基本概念1.2表界面科学发展历程1.3表界面科学研究的重要性基本概念：表界面的定义

1.物理表面2.材料表面表面能与表面张力表面吸附表面扩散传质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(surface)。物理表面——三维规整点阵到体外空间之间的过渡区域，厚度随材料种类而异，从一个到多个原子层不等；在过渡区域，周期点阵遭到严重扰动，甚至完全变异。表面张力——表面上单位长度的应力，又称表面张力系数，其量纲为mN/m；——增加单位面积所做的功，其量纲为mJ/m2

物理表面理想表面清洁表面吸附表面驰豫：点阵常数变化，非平衡态；重构：原子重排，不同于本体内的晶面；台阶化：有规律的非完全平面结构；偏析：溶液或溶质在相界、晶界或缺陷上的聚集；吸附：气相原子或分子在气－固界面上的聚集。结构变化化学组成变化结构变化ds内部表面d0指表面层之间以及表面和体内原子层之间的垂直间距ds和体内原子层间距d0相比有所膨胀和压缩的现象。可能涉及几个原子层。驰豫d0内部表面d0指表面原子层在水平方向上的周期性不同于体内，但在垂直方向上的层间间距d0与体内相同。重构表面不是平面，由规则或不规则台阶组成。台阶化表面化学组成变化指溶液或溶质在相界、晶界或缺陷上的聚集。偏析气相原子或分子在气－固界面上的聚集。吸附

表面吸附吸附——气相中的原子或分子聚集到气-固或液-固界面上，而又不生成稳定的凝固相；发生在表面。偏析——指溶液或固溶体溶质在相界、晶界或缺陷上的聚集；发生在界面。吸附现象吸附类型物理吸附化学吸附第二章液体表面2.1表面张力和表面自由能2.2表面张力的热力学定义2.3

Laplace方程2.4液体表面张力的测定2.5

Kelvin公式2.6Gibbs吸附等温式表面张力本质上是由分子间相互作用力，即范德瓦尔斯力产生的；表面张力产生的根本原因是分子间相互作用力不平衡引起的。1）对球面r1=

r2=rΔp=2σ/r

2）对凸面r取正值Δp0

对凹面r取负值Δp0

对平面r=Δp=0Laplace方程附加压力的方向总是指向曲率中心。psps对于公式的讨论；计算题解释哪些现象。Kelvin公式液滴的半径越小，其蒸汽压越大；气泡的半径越小，其蒸汽压越小。Gibbs吸附等温式溶液的表面张力随组成的变化规律Γ21表示单位面积上吸附溶质的过剩量，单位是mol/cm2，它表示溶质的表面浓度和本体浓度之差。表界面三大定律：1.Laplace方程球面非球面2.Kelvin公式3.

Gibbs吸附等温式第三章固体表面3.1固体的表面特性3.2固体表面的自由能3.3固-气界面吸附表面分子运动受缚性表面不均一性表面吸附性Langmuir吸附等温式弗罗因德利希式BET多分子层吸附理论BET理论与langmuir理论的相同、不同点的对照Langmuir吸附等温式Langmuir理论的基本观点；公式及参数含义；Langmuir吸附等温式的优缺点；对Langmuir吸附理论的评价；第四章固-液界面4.1Young方程和接触角4.2接触角的测定方法4.3接触角的滞后现象4.4黏附功和内聚能4.5Young-Dupre公式4.6润湿过程的三种类型润湿过程的三种类型；为什么铺展是润湿的最高形式；

黏附润湿：Wa=σ固气-σ固液+σ液气浸湿：

A=σ固气-σ固液铺展润湿：Sl/s=σ固气-σ固液-σ液气接触角与润湿性的关系第五章表面活性剂5.2表面活性剂分类

5.3表面活性剂的物理化学性能亲疏平衡值（HLB）相转型温度（PIT）临界胶束浓度（CMC）表面活性剂的溶解度会判断类型和特点混合表面活性剂的HLB计算第六章高分子材料的表面张力6.2表面形态对表面张力的影响6.1表面张力与温度的关系6.3表面张力与相对分子质量的关系6.4表面张力与分子结构的关系6.5表面张力与内聚能密度聚合物液体或熔体的表面张力也随温度的上升而下降。等张比容固体聚合物表面张力的测试方法内聚能内聚能密度第七章复合材料的界面7.1复合材料概述7.2聚合物基复合材料7.3玻璃纤维增强塑料界面7.4先进复合材料的界面7.5复合材料界面理论7.6复合材料界面性能表征协同效应；复合材料为什么产生协同效应；根据破坏过程解释复合材料的断裂能比其组成材料要大很多倍聚合物基复合材料增强体类型，会举例；常用的三种树脂基体第七章复合材料的界面7.3玻璃纤维增强塑料界面偶联剂(1)有机硅烷类偶联剂：结构通式；作用机理；(2)有机铬偶联剂；(3)钛酸酯偶联剂。用偶联剂进行玻璃纤维表面处理的方法第七章复合材料的界面7.4先进复合材料的界面7.5复合材料界面理论7.6复合材料界面性能表征高性能增强纤维：碳纤维有机纤维种类；特点；化学键理论——基本观点、对其评价第八章生物材料界面及其表面修饰8.1生物材料概述8.2生物材料表面及界面研究生物医用材料的定义；生物材料发展历程——三代材料；分类方式；生物相容性细胞外基质生物相容性的影响因素；作为组织工程用细