材料表面與界面-習(xí)題含答案

1、什么是Young方程？接觸角的大小與液體對(duì)固體的潤(rùn)濕性好壞有怎樣的關(guān)系？方程：界面化學(xué)的基本方程之一。它是描述固氣、固液、液氣界面自感謝閱讀由能γsv，γ，γSLLv與接觸角θ之間的關(guān)系式，亦稱(chēng)潤(rùn)濕方程，表達(dá)式為：γsv-γ=γCOSθ。該方程適用于均勻表面和固液間無(wú)特殊作用的平衡狀態(tài)。精品文檔放心下載SLLv關(guān)系：一般來(lái)講，接觸角θ的大小是判定潤(rùn)濕性好壞的依據(jù)，若謝謝閱讀0＜θ＜90°，感謝閱讀θ謝謝閱讀θ=180°，完全不潤(rùn)濕固體，液體在固體表面凝集成小球。精品文檔放心下載2、水蒸氣驟冷會(huì)發(fā)生過(guò)飽和現(xiàn)象，在夏天的烏云中，用飛機(jī)撒干冰微粒，試氣精品文檔放心下載溫驟降至293K，水氣的過(guò)飽和度（P/Ps）達(dá)4，已知在293K時(shí)，水的表面能力感謝閱讀為0.07288N/m，密度為997kg/m3，試計(jì)算：精品文檔放心下載（1）在此時(shí)開(kāi)始形成雨滴的半徑。（2）每一雨滴中所含水的分子數(shù)。Kelvin公式有l(wèi)nPM0RTR'P開(kāi)始形成的雨滴半徑為：MR'RTlnpp0將數(shù)據(jù)代入得：R'247.7910m（2）每一雨滴中所含水的分子數(shù)為N=Nn，n=m/M=rV/M，得感謝閱讀A4(R')3V43.14(7.7910

10)3997精品文檔放心下載3NNN6.021023個(gè)感謝閱讀MM30.018AA3、在293k時(shí)，把半徑為1.0mm的水滴分散成半徑為1.0μm的小水滴，試計(jì)算精品文檔放心下載（已知293K時(shí)水的表面Gibbs自由為0.07288J.m-2感謝閱讀倍？（2）表面Gibbs自由能增加了多少？（9分）謝謝閱讀A，小水滴的總表面積為A，則小水滴數(shù)位N，大感謝閱讀12水滴半徑為r,小水滴半徑為r。12A2A1Nr22r21又因?yàn)閷⒋笏畏稚⒊蒒小水滴，則r1.0mm3134N4rNr33r92=33推出12故有A2A1109um210001.0mm2即表面積是原來(lái)的1000倍。（2）表面Gibbs自由能的增加量為GdAsAA22A1A1rNr222r1=4*3.142*0.07288*[109*（10-6）2-（10-3）2]謝謝閱讀=9.1510J1、什么是CMC濃度？試討論影響CMCCMC的方法。精品文檔放心下載答：（1）CMC濃度是指隨著表面活性劑濃度上升，溶液的表面張力逐漸下降，精品文檔放心下載直至表面張力幾乎不變時(shí)所發(fā)生轉(zhuǎn)折時(shí)的濃度。精品文檔放心下載（3）測(cè)定方法：測(cè)定電導(dǎo)率、滲透壓、冰點(diǎn)、增溶性、洗凈力等物理量發(fā)生顯謝謝閱讀著變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)2、溫度對(duì)離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑溶解度的影響有什么不同？精品文檔放心下載為什么離子型表面活性劑在K.P精品文檔放心下載溶液在C.P點(diǎn)變成渾濁？謝謝閱讀到一定值后，溶解度會(huì)突然增大——Krafft現(xiàn)象精品文檔放心下載渾濁（2）離子型：表面活性劑以膠束形式溶解非離子型：溫度上升時(shí)，氫鍵被削弱，達(dá)到C.P.點(diǎn)時(shí)，氫鍵斷裂，表面活性劑謝謝閱讀從溶液中析出，溶液變得渾濁。3、試求表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉的HLB值。答：十二烷基苯磺酸鈉HLB=Σ?Σ+7=38.7?(12+6)×0.47+7=37.24精品文檔放心下載1、試討論用液態(tài)氧化法處理聚合物的優(yōu)缺點(diǎn)。精品文檔放心下載顯減小，粘接性能大大增加。缺點(diǎn)：氧化處理會(huì)有大量的酸廢液產(chǎn)生，污染嚴(yán)謝謝閱讀重。2、聚合物表面接枝有哪些方法？其原理各是什么？大分子偶合添加接枝共聚物（2）表面接枝聚合：在光、輻射線、紫外線、等離子體使聚合物表面產(chǎn)生活性謝謝閱讀種，引發(fā)乙烯基單體自由基聚合，進(jìn)行表面接枝。大分子偶合：聚合物表面產(chǎn)生反應(yīng)性活性基團(tuán)，使之與帶有反應(yīng)基團(tuán)的大分子謝謝閱讀反應(yīng)偶合，實(shí)現(xiàn)其表面接枝。添加接枝共聚物在欲改性的高聚物中添加有界面活化性能的共聚物成型，共聚感謝閱讀謝謝閱讀的目的。3、分別用等張比容和內(nèi)聚能密度法估算下列高分子化合物的表面張力。精品文檔放心下載1)聚苯乙烯2)聚乙二醇（聚氧化乙烯）1、什么是偶聯(lián)劑？說(shuō)明硅烷偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)塑料的作用機(jī)理。用偶聯(lián)劑精品文檔放心下載進(jìn)行表面處理有哪些方法？答：（1）偶聯(lián)劑是分子含有兩種不同性質(zhì)基團(tuán)的化合物，其中一種基團(tuán)可與增精品文檔放心下載強(qiáng)材料發(fā)生物理或化學(xué)作用，另一種基團(tuán)可與基體發(fā)生物理或化學(xué)作用。感謝閱讀②硅醇的羥基之間以及硅醇的羥基與玻璃纖謝謝閱讀維表面的羥基形成氫鍵；③硅羥基間脫水形成硅氧鍵。2、高性能纖維的表面處理方法有哪些？精品文檔放心下載電聚合處理（6）低溫等離子處理（7）表面接枝3、什么是化學(xué)鍵理論？化學(xué)鍵理論有什么缺陷？舉例說(shuō)明化學(xué)鍵理論在碳纖維謝謝閱讀表面處理中的應(yīng)用。答：（1）化學(xué)鍵理論認(rèn)為兩相之間實(shí)現(xiàn)有效的粘接，兩相的表面應(yīng)含有能相互精品文檔放心下載感謝閱讀進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，也通過(guò)偶聯(lián)劑的媒介作用以化學(xué)鍵相互結(jié)合。謝謝閱讀（2）缺陷：不能解釋以下現(xiàn)象①有些偶聯(lián)劑不含有與基體樹(shù)脂起反應(yīng)的活性感謝閱讀精品文檔放心下載鍵理論推導(dǎo)的單層結(jié)構(gòu)，③基體樹(shù)脂固化，熱應(yīng)力松弛效應(yīng)。感謝閱讀（3）應(yīng)用：在表面氧化或等離子、輻射等處理過(guò)程中，纖維表面產(chǎn)生了羧基、感謝閱讀精品文檔放心下載鍵，大大提高了粘接強(qiáng)度。第五章1、纖維對(duì)液體的接觸角的測(cè)定的方法有哪些？感謝閱讀2、簡(jiǎn)述單絲抜脫實(shí)