復(fù)習(xí)材料--表界面

1、考試安排：考試安排：時(shí)間：時(shí)間：12月月24日日 14:00 15:40地點(diǎn)：第二公共教學(xué)樓地點(diǎn)：第二公共教學(xué)樓 A113：材料：材料13011302，C1301； A115：材料：材料13031305； A117：無機(jī)非：無機(jī)非13011302，復(fù)材，復(fù)材1301-1302復(fù) 習(xí) 材 料第一章第一章 緒論緒論f1.1 表界面的基本概念f1.2 表界面科學(xué)發(fā)展歷程f1.3 表界面科學(xué)研究的重要性基本概念：基本概念：f表界面的定義 1. 物理表面 2. 材料表面f表面能與表面張力f表面吸附f表面擴(kuò)散傳質(zhì)若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面 (surface)。物理表面三維規(guī)整點(diǎn)陣到體外空間之間

2、的過渡區(qū)域，厚度隨材料種類而異，從一個(gè)到多個(gè)原子層不等；在過渡區(qū)域，周期點(diǎn)陣遭到嚴(yán)重?cái)_動(dòng)，甚至完全變異。表面張力表面上單位長度的應(yīng)力，又稱表面張力系數(shù)，其量綱為mN/m；增加單位面積所做的功，其量綱為mJ/m2f 物理表面理想表面清潔表面吸附表面馳豫：馳豫：點(diǎn)陣常數(shù)變化，非平衡態(tài)；點(diǎn)陣常數(shù)變化，非平衡態(tài)；重構(gòu)：重構(gòu)：原子重排，不同于本體內(nèi)的晶面；原子重排，不同于本體內(nèi)的晶面；臺(tái)階化：臺(tái)階化：有規(guī)律的非完全平面結(jié)構(gòu)；有規(guī)律的非完全平面結(jié)構(gòu)；偏析：偏析：溶液或溶質(zhì)在相界、溶液或溶質(zhì)在相界、晶界或缺陷上的聚集；晶界或缺陷上的聚集；吸附：吸附：氣相原子或分子在氣氣相原子或分子在氣固界面上的聚集。固界面

3、上的聚集。結(jié)構(gòu)變化結(jié)構(gòu)變化化學(xué)組成變化化學(xué)組成變化結(jié)構(gòu)變化ds內(nèi)部表面d0指表面層之間以及表面和體內(nèi)原子層之間的垂直間距ds和體內(nèi)原子層間距d0相比有所膨脹和壓縮的現(xiàn)象?？赡苌婕皫讉€(gè)原子層。馳豫d0內(nèi)部表面d0指表面原子層在水平方向上的周期性不同于體內(nèi)，但在垂直方向上的層間間距d0與體內(nèi)相同。重構(gòu)表面不是平面，由規(guī)則或不規(guī)則臺(tái)階組成。臺(tái)階化表面化學(xué)組成變化指溶液或溶質(zhì)在相界、晶界或缺陷上的聚集。偏析氣相原子或分子在氣固界面上的聚集。吸附f 表面吸附吸附吸附氣相中的原子氣相中的原子或分子聚集到氣或分子聚集到氣-固或液固或液-固界面上，而又不生成固界面上，而又不生成穩(wěn)定的凝固相；穩(wěn)定的凝固相；發(fā)生

4、在表面。發(fā)生在表面。偏析偏析指溶液或固溶指溶液或固溶體溶質(zhì)在相界、晶界或體溶質(zhì)在相界、晶界或缺陷上的聚集；缺陷上的聚集；發(fā)生在界面。發(fā)生在界面。吸附現(xiàn)象吸附現(xiàn)象吸附類型吸附類型物理吸附物理吸附化學(xué)吸附化學(xué)吸附第二章第二章 液體表面液體表面 2.12.1 表面張力和表面自由能表面張力和表面自由能 2.2 2.2 表面張力的熱力學(xué)定義表面張力的熱力學(xué)定義 2.3 2.3 LaplaceLaplace方程方程 2.4 2.4 液體表面張力的測定液體表面張力的測定 2.52.5 KelvinKelvin公式公式 2.6 2.6 f表面張力本質(zhì)表面張力本質(zhì)上是由分子間上是由分子間相互作用力，相互作用力，

5、即范德瓦爾斯即范德瓦爾斯力產(chǎn)生的；力產(chǎn)生的；f表面張力產(chǎn)生表面張力產(chǎn)生的根本原因的根本原因是是分子間相互作分子間相互作用力不平衡引用力不平衡引起的。起的。12(1/1/) (2-18)prr 1）對(duì)球面 r1 = r2 =r p = 2/r 2）對(duì)凸面 r取正值 p 0 對(duì)凹面 r取負(fù)值 p 0 對(duì)平面 r = p = 0LaplaceLaplace方程 附加壓力的方向總是指向曲率中心。psps 對(duì)于公式的討論；對(duì)于公式的討論； 計(jì)算題計(jì)算題 解釋哪些現(xiàn)象。解釋哪些現(xiàn)象。KelvinKelvin公式rMRVPPRT22)ln(0液滴的半徑越小，液滴的半徑越小，其蒸汽壓越大；其蒸汽壓越大；氣泡的

6、半徑越小，氣泡的半徑越小，其蒸汽壓越小。其蒸汽壓越小。 Gibbs Gibbs吸附等溫式 溶液的表面張力隨組成的變化規(guī)律溶液的表面張力隨組成的變化規(guī)律 21表示單位面積上吸附溶質(zhì)的過剩量，表示單位面積上吸附溶質(zhì)的過剩量，單位是單位是mol/cm2，它表示溶質(zhì)的表面濃度和本體濃度之差。，它表示溶質(zhì)的表面濃度和本體濃度之差。112 (2-47)2ln22cccRTRTTT 表界面三大定律：表界面三大定律：12(1/1/) (2-18)prr rMRVPPRT22)ln(0112 (2-47)2ln22cccRTRTTT 248 2/ (2-15)Prr drprr d 1. Laplace方程球面

7、非球面2. Kelvin公式3. Gibbs 吸附等溫式第三章第三章 固體表面固體表面3.1 3.1 固體的表面特性固體的表面特性3.2 3.2 固體表面的自由能固體表面的自由能3.3 3.3 固固- -氣界面吸附氣界面吸附 表面分子運(yùn)動(dòng)受縛性表面分子運(yùn)動(dòng)受縛性 表面不均一性表面不均一性 表面吸附性表面吸附性LangmuirLangmuir吸附等溫式吸附等溫式弗羅因德利希式弗羅因德利希式BETBET多分子層吸附理論多分子層吸附理論BET理論與理論與langmuir理論的相理論的相同、不同點(diǎn)的對(duì)照同、不同點(diǎn)的對(duì)照Langmuir吸附等溫式吸附等溫式fLangmuirLangmuir理論的基本觀點(diǎn)

8、；理論的基本觀點(diǎn)；f公式及參數(shù)含義；公式及參數(shù)含義；fLangmuirLangmuir吸附等溫式的優(yōu)缺點(diǎn)；吸附等溫式的優(yōu)缺點(diǎn)；f對(duì)對(duì)LangmuirLangmuir吸附理論的評(píng)價(jià)；吸附理論的評(píng)價(jià)；Vbp= 1+bp mV第四章第四章 固固- -液界面液界面f4.1 Young方程和接觸角方程和接觸角f4.2 接觸角的測定方法接觸角的測定方法f4.3 接觸角的滯后現(xiàn)象接觸角的滯后現(xiàn)象f4.4 黏附功和內(nèi)聚能黏附功和內(nèi)聚能f4.5 Young-Dupre公式公式f4.6 潤濕過程的三種類型潤濕過程的三種類型cos液氣固液固氣 潤濕過程的三種類型；潤濕過程的三種類型； 為什么鋪展是潤濕的最為什么鋪展

9、是潤濕的最高形式；高形式； 黏附潤濕： Wa = 固氣- 固液 + 液氣 浸濕： A = 固氣- 固液 鋪展?jié)櫇瘢?Sl/s = 固氣- 固液 - 液氣接觸角與潤接觸角與潤濕性的關(guān)系濕性的關(guān)系第五章第五章 表面活性劑表面活性劑5.2 5.2 表面活性劑分類表面活性劑分類 5.3 5.3 表面活性劑的物理化學(xué)性能表面活性劑的物理化學(xué)性能1. 親疏平衡值（親疏平衡值（HLB）2. 相轉(zhuǎn)型溫度相轉(zhuǎn)型溫度 （PIT）3. 臨界膠束濃度（臨界膠束濃度（CMC）4. 表面活性劑的溶解度表面活性劑的溶解度會(huì)判斷類會(huì)判斷類型和特點(diǎn)型和特點(diǎn)混合表面混合表面活性劑的活性劑的HLB計(jì)算計(jì)算第六章第六章 高分子材料的

10、表面張力高分子材料的表面張力6.2 6.2 表面形態(tài)對(duì)表面張力的影響表面形態(tài)對(duì)表面張力的影響6.1 6.1 表面張力與溫度的關(guān)系表面張力與溫度的關(guān)系6.3 6.3 表面張力與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系表面張力與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系6.4 6.4 表面張力與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系表面張力與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系6.5 6.5 表面張力與內(nèi)聚能密度表面張力與內(nèi)聚能密度聚合物液體或聚合物液體或熔體的表面張熔體的表面張力也隨溫度的力也隨溫度的上升而下降。上升而下降。等張比容等張比容固體聚合物表面張力的測試方法固體聚合物表面張力的測試方法內(nèi)聚能內(nèi)聚能內(nèi)聚能密度內(nèi)聚能密度第七章第七章 復(fù)合材料的界面復(fù)合材料的界面f7.1 復(fù)合材料

11、概述復(fù)合材料概述f7.2 聚合物基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料f7.3 玻璃纖維增強(qiáng)塑料界面玻璃纖維增強(qiáng)塑料界面f7.4 先進(jìn)復(fù)合材料的界面先進(jìn)復(fù)合材料的界面f7.5 復(fù)合材料界面理論復(fù)合材料界面理論f7.6 復(fù)合材料界面性能表征復(fù)合材料界面性能表征 協(xié)同效應(yīng)；協(xié)同效應(yīng)； 復(fù)合材料為什么復(fù)合材料為什么產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)；產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)； 根據(jù)破壞過程解根據(jù)破壞過程解釋復(fù)合材料的斷釋復(fù)合材料的斷裂能比其組成材裂能比其組成材料要大很多倍料要大很多倍 聚合物基復(fù)合材料增強(qiáng)體類型，會(huì)舉例；聚合物基復(fù)合材料增強(qiáng)體類型，會(huì)舉例； 常用的三種樹脂基體常用的三種樹脂基體第七章第七章 復(fù)合材料的界面復(fù)合材料的界面f7.3

12、玻璃纖維增強(qiáng)塑料界面玻璃纖維增強(qiáng)塑料界面偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑 (1) (1) 有機(jī)硅烷類偶聯(lián)劑：結(jié)構(gòu)通式；作用機(jī)理；有機(jī)硅烷類偶聯(lián)劑：結(jié)構(gòu)通式；作用機(jī)理； (2) (2) 有機(jī)鉻偶聯(lián)劑；有機(jī)鉻偶聯(lián)劑； (3) (3) 鈦酸酯偶聯(lián)劑鈦酸酯偶聯(lián)劑。用偶聯(lián)劑進(jìn)行玻璃纖維表面處理的方法用偶聯(lián)劑進(jìn)行玻璃纖維表面處理的方法第七章第七章 復(fù)合材料的界面復(fù)合材料的界面f7.4 先進(jìn)復(fù)合材料的界面先進(jìn)復(fù)合材料的界面f7.5 復(fù)合材料界面理論復(fù)合材料界面理論f7.6 復(fù)合材料界面性能表征復(fù)合材料界面性能表征高性能增強(qiáng)纖維：高性能增強(qiáng)纖維：碳纖維碳纖維有機(jī)纖維有機(jī)纖維種類；種類；特點(diǎn)；特點(diǎn)；u 化學(xué)鍵理論化學(xué)鍵理論基本觀點(diǎn)、對(duì)其評(píng)價(jià)基本觀點(diǎn)、對(duì)其評(píng)價(jià)第八章第八章 生物材料界面及其表面修飾生物材料界面及其表面修飾f8.1 生物材料概述生物材料概述f8.2 生物材料表面及界面研究生物材料表面及界面研究生物醫(yī)用材料的定義；生物醫(yī)用材料的定義；生物材料發(fā)展歷程生物材料發(fā)展歷程三代材料；三代材料；分類方式；分類方式；u 生物相容性生物相容性u(píng) 細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)生物相容性的影響因素生物相容性的影響因素；作為組織工程用細(xì)胞外基質(zhì)材料的特征作為組織工程用細(xì)胞外基質(zhì)材料的特征