1、示，称为表面张力。18、 自动增疏效应 一般的液体在底能表面上形成的接触角比较大，平衡铺展压则变小。对高能表面，因液体的蒸汽分子有定向吸附效应，平衡铺展压则变大：这可使铺展停止。这种现象称为自动增疏效应。19、 比表面积定义单位质量的吸附剂具有的表面积为比表面积。20、 接触角：在三相交界处自固液界面经过液体内部到气液界面的夹角叫接触角，以表示。21、 表面自由能表面张力也可以理解为系统增加单位面积时所需作的可逆功，单位为Jm2，是功的单位或能的单位，所以也可以理解为表面自由能，简称表面能。22、 粘附功Wa是将结合在一起的两相分离成独立的两相外界所做的功，称作粘附功。23、 接触角的滞后前进
2、接触角与后退接触角之差值，即 ，的值则称为接触角的滞后。24、 自铺展动润湿过程大致分为两大类：一类是在无外力作用下（重力除外）液体在固体表向上自行铺展时接触角的变化，这类过程称为自铺展。25、 强制铺展利用外力使液体在固体表面上以一定速度移动而铺展，这类过程称为强制铺展。26、 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。27、 相转型温度PIT非离子型表面活性剂在低温下可形成水包油（OW）型乳状液，随着温度升高，溶解度减小，HLB值下降，最后达到某一温度，使得乳状液从原来的（OW）型转变为油包水型（WO）。这一温度称为相转型温度PIT，又称为亲水
3、亲油平衡温度（HLB温度）。28、 临界胶束浓度（CMC）少量表面活性剂的加入可使水的表面张力迅速下降，但到其一浓度后，水溶液的表面张力几乎不变。这个表面张力转折点的浓度即为临界胶束浓度（CMC）。29、 Krafft温度在足够低的温度下，溶解度随湿度升高而慢慢增大，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称为Krafft温度或是K.P点。30、 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，溶液突然变成浑浊，此时的温度称为浊点，即C.P值。31、正吸附、负吸附：表面活性剂在表面层中的浓度高于本体溶液中浓度的现象叫
4、做”正吸附”，反之若溶质在表面层中的浓度低于本体溶液中的浓度则称为“负吸附”。32、吸附膜的铺展压（表面压） 为纯液体的表面张力,其值等于液体的表面自由能。 为吸附了高分子薄膜的液体表面张力,其值等于液体的表面自由能。33、溶解度参数内聚能密度的平方根称为溶解度参数，34、加工应变层加工应变层指在制备表面时所产生的应变区，其中位错等点阵缺陷密度很大，点阵畸变也增大，因而改变了金属的原有性能。35、表面流动金属表面超点阵的形成是吸附质粒子首先在金属表面某些活性最高的位点被吸附，然后沿金属表面发生迁移的结果。这种沿表面的原子（或离子）迁移，称为表面扩散或表面流动。36、表面重构在平行衬底的表面上，
5、原子平移的对称性与体内显著不同，原子作了较大幅度调整，这种表面结构称为重构。37、晶界由于陶瓷多晶体中，晶粒的大小、形状是毫无规则的，因此，晶粒与晶粒之间由于取向不同就出现了边界，通常称为晶界。38、相 界 在热力学平衡条件下，不同相间的交界区称为相界。39、热敏陶瓷热敏陶瓷是一类电阻率随温度发生明显变化的材料，用于制作温度传感器，线路温度补偿及稳频等的元件热敏电阻。40、压敏陶瓷压敏陶瓷主要用来制作压敏电阻它是对电压变化敏感的非线性电阻，在某一临界电压下电阻值非常高几乎没有电流通过，但当超过这一临界电压（压敏电压）时，电阻将急剧变化（减小）并有电流通过。41、等离子体 等离子体可定义为一种气
6、体状态物质，其中含有原子、分子、离子亚稳态和它们的激发 态，还有电子。而正电荷类物质与负电荷类物质的含量大致相等。等离子态被称为“物 质的第四态”。42、偶联剂所谓偶联剂是分子中含有两种不同性质基团的化合物，其中一种基团可与增强材料发生化学或物理的作用，另一种基闭可与基体发生化学或物理作用。43、表面探针：通常将向固体表面引入微观粒子束（包括光子、电子、离于等）的方法称为表面探针。44、粗糙度粗糙度可定义为：固体表面的微观不平度的定量尺度。用R表示=真实表面积/几何表面积。45、临界表面张力：临界表面张力的概念最早是由Zisman提出的。实验发现，一系列测试液在某固体表面上cos与LV之间存在
7、着线性关系。若测试液是同系物，则cos对LV呈直线，此直线与cos的交点的横坐标即为临界表面张力C。46、接触角 将一液滴滴在固体表面上，在三相交界处自固液界面经过液体内部到气液界面的夹 角叫接触角，以表示。47、前进角a。若表面是粗糙的或不均匀的，向液滴加入一点液体只会使液滴变高，周界不动，从而使接触角变大，此时的接触角称为前进角a。48、最大前进角若加入足够多的液体，液滴的周界会突然向前蠕动。此突然运动刚要发生时的角度称为最大前进角。49、后退角r。若从液滴中取出少量液体，液滴在周界不移动的情况下变得更平坦，接触角变小，此时的接触角称为后退角r。50、附加压强如果一弯曲液膜周界在一平面内，
8、则这一薄膜本身也有取平面形状的趋势。向上凸的薄膜变平时，对内部的液体会产生压力，向下凹的薄膜受表面张力作用变平时，对内部的液体会产生向上拉的力。这个压力或拉力产生的压强叫附加压强。51、相互作用参数相互作用参数是表征分子相互作用的热力学性质参数，可以表示粘合系统内粘合能和内聚能的状况。聚合表面能与内聚表面能的状况。系统内分子相互作用状况。粘合总内能和内聚总内能状况等。也可以估算聚合物/聚合物间的界面张力。52、毛细现象管径很细两端开口的管于插入液体内，则管内外液面会产生高度差的现象。如果液体能润湿管壁，则管内液面会升高；如果液体对管壁润湿不良则管内液面会低于管外的液面。这种出现在细管壁内液面升
9、高或降低的现象，叫做毛细现象。53、玻璃表面的化学反应玻璃表面的化学反应是指玻璃表面和近表面与气体和液体的反应。如反应仅涉及表面几 个分子层直到深度100nm左右为化学吸附。二、填空1、表面分析的特点表面分析的对象是固体表面的几个原子层。其中，超高真空环境、样品清洁表面制备和高分辨率表面探针是表面分析的三个重要特点。2、所谓超高真空水平是指1.3310-7Pa以下的真空度。在此真空条件下，在表面形成一个覆盖气体分子层则需要大约8小时的时间。因此，在测量的时间范围内，残存的环境气体分子对于表面分析干扰极小，可以忽略。、表面结构分析方法表面结构的研究有两个主要方面：表面原子的排列和二维对称性，以及
10、原子间的相对分布位置或多原子原胞中原子的精细结构：许多研究表面的仪器都能在一定程度上获得有关结构的信息。（1）低能电子衍射（LEED）（2）场离子显微镜（FIM）（3）扫描隧道显微镜（STM）（4）表面增强拉曼光谱（SERS）（5）原子束散射（ABS）（6）X射线驻波（XRSW）（7）电子显电势精细结构（EAPFS）、）、表面电子能量损失精细结构（SEELFS）（8）电子或光子受激离子解吸角度分布（ESIDAD，PSIDAD）（9）离子散射（IS）离子散射分析技术基于经典的卢瑟夫（Rutherford） 散射原理。该实验方法是以一轻离子束以一定角度碰撞样品表面，然后对背散射离子的强度和能量进行
11、分析：背散射离子的能量位移与靶原子的质量有关：此外，背散射离子在散射物下形成了一个特征的圆锥形阴影区，又称影锥在此影锥内的原子不为入射离子所作用。离子散射分析技术可以得到影锥的相对位置，从而给出有关原子结构和靶材化学特性的信息。在入射离子能量较低时（120KeV），由于大部分离子均被样品表面层的原子散射而成为背散射离子。因此所得到的信息仅限于表面结构。当入射离子能量增大（200KeV20Mev），则离子沿低指数方向入射，可穿透到晶体内层。这种现象称之为沟道效应（Channelling）。显然，如果表面发生弛豫或重构，则有些沟道将被堵塞。这一堵塞效应在离子散射实验中会得到明显的反映。4、在多晶体
12、中，三个晶粒间的夹角由晶界能的数值决定。5、造成玻璃表面与主体组成上的差异，主要是由熔制、成形、热加工以及玻璃表面受大气水和其他溶液侵蚀等不同原因造成的。6、陶瓷中的少量掺杂对晶粒尺寸和晶界性质起到决定性的作用。7、经深入观察可发现实际的金属表面其构造并非像清洁表面那样简单，包括几个薄层：加工应变层、氧化层和吸附层，在这三层下面才是真正意义的金属。8、防止金属腐蚀的方法和途径有许多，主要分为以下四类：提高金属材料内在的耐蚀性能；涂、镀非金属和金属保护层；处理腐蚀介质；电化学保护。9、高聚物表面因表面能低、化学惰性、表面污染及存在弱边界层等原因，往往难以润湿和粘合。因此，常常要对高聚物进行表面处
13、理。表面处理的目的就是改变表面化学组成，增加表面能。改善结晶形态和表面的几何性质，清除杂质或脆弱的边界层等，以提高聚合物表面的润湿性和粘结性等。高聚物的表面改性方法有多种，如电晕、火焰、化学改性、等离子改性、辐照、光化学改性等。这些方法一般只引起10nm100m厚的表面层的物理或化学变化，对整体性质影响较小。10、高聚物表面处理后的表面层化学、物理结构发生了变化。但是由于表面层很薄，对表面层变化的表征往往比较困难，表面物理性能一般通过接触角和表面能的测试进行表征，表面的形貌可用电镜进行观察，表面化学组成可由ESCA（光电子能谱）表征。表面处理的效果往往由材料使用的性能直接评估，例如粘接强度的提
14、高，印刷性能的改进，染色性的改善等等。11、等离子体共有三种：热等离子体，冷等离子体和混合等离子体。12、等离子体处理对聚合物表面的改性效果（1）表面交联（）极性基因的引入（3）对润湿性的影响（4）对粘结性的影响（5）引起聚合物失重，（6）处理后聚合物表面变得粗糙了，（7）形成了小坑，对粘结性有利。 （8）玻璃化温度和粘度降低。13、最常见的材料表界面类型可以按照其形成途径划分为如下几种。 （1）机械作用界面 （2）化学作用界面 （3）固体结合界面 （4）液相或气相沉积界面 （6）粉末冶金界面 （7）粘结界面（8）熔焊界面14、五种类型的吸附等温线，反映了吸附剂表面性质，孔分布及吸附剂和吸附质
15、的相互作用有所不同。因此从吸附等温线的类型反过来可了解一些关于吸附剂的表面性质，孔的分布性质以及吸附剂与吸附质相互作用的有关知识。这就是研究吸附等温线及其类型的意义。15、润湿是一种流体被另一种流体从表面上取代下来的一种物理界面现象。这是涉及到三个相（多相）界面关系的问题。其中至少要有两个相是流体的。共有一气体和两个不互溶液体；一固体和两个不互溶液体；三个不互溶液体以及一液体、一气体和一固体等4种方式都可能构成润湿现象。16、液体和固体接触时，常常会发现有些液体能润湿固体，有些不能润湿。把水滴在玻璃板上，水会沿板面铺展开来，说明水是能润湿玻璃的。把水银滴在玻璃板上，水银会缩成珠滴，很容易在玻璃
16、板上滚动，说明水银是不能润湿玻璃的。同一液体能润湿某些固体的表面，而不能润湿另外一些表面。例如，水能润湿清洁的玻璃表面，但不能润湿石蜡的表面。这不仅是和固体的表面性能有关，更重要的是和液体与固体两种分子的相互作用有关。所以，润湿本质上是由液体分子与固体分子之间的相互作用力（粘附力）大于或小于液体分子本身相作用力（内聚力）而决定的。原则上，液体与固体分子之间相互作用力大于液体本身分于相互作用力，则发生润湿；液体分子与固体分子之间相互作用力小于液体分子本身的相互作用力，则不发生润湿。17、固体表面存在着几何不均一性。即使从宏观上看是很光滑的固体表面，而从原子的微观水平上看，不但不光滑而且还是凹凸不
17、平的，这用扫描电子显微镜拍照观察，即可一目了然。固体不但有结晶趋势，而且还有不同程度的结晶，以金属材料和无机非金属材料的结晶最为明显，就是大部分高分子材料也有结晶结构。晶体表面因结晶不规整而有晶格缺陷、空位、位错等现象，这就导致固体表面的不均一性。固体表面普遍存在不同数量的表面能，说明表面能也具有不均一性，不同的表面位置，表面能可以相差很大，表面的吸附性能和催化活性也不尽相同。固体表面几乎总是被外来物质所污染，或总是吸附着外来物质，很难得到真正洁净的表面。这些吸附物质不仅影响着表面的化学性质，对表面摩擦、粘附、化学反应或机械加工等机械物理性能也有影响。这些被吸附的外来原子或分子，在表面不同的位
18、置上有不同的聚集状态，形成有序的或大多数是无规则的排列，这些都成为影响表面均一性的因素。实际上，在地球大气下的固体表面只是和气相接触并紧贴于纯固体上的过渡层而已。此过渡层是化学成分和聚集结构逐渐变化的表层，在不同层次的表层里，包含着不同比例的固体与气体的组成结构，而且在整个过渡层的表面上也是不均匀的。所以，严格地说固体表面只是一层被污染了的过渡层而已。18、固气界面吸附的影响因素 （1）温度的影响 气体吸附是放热过程，要使吸附剂达到较高效率的吸附，控制温度偏低一点有利。无论是物理吸附还是化学吸附，温度升高因解析的趋势增加，会降低吸附量。在物理吸附中，温度最好控制在气体吸附质的沸点附近，才会有较
19、明显的吸附作用。化学吸附的情况比较复杂，对吸附剂是有选择性的。 （2）压力的影响 无论是物理吸附还是化学吸附，吸附量和吸附速率都随压力的增加而增加。物理吸附类似于气体的液化，压力增加气体有被液化的倾向，压力减小液化的气体会气化。所以吸附与解吸随压力的变化而发生可逆性的变化。化学吸附是在固体表面上要发生电子交换的化学反应。因此，化学吸附过程有不可逆性，即不可能单独靠降低压力发生解吸，必须给予足够的能量如加热，使化学吸附形成的化学键断裂，促其分解或解吸。但是压力对化学吸附的平衡条件几乎无影响。 （3）吸附剂和吸附质性质的影响 吸附剂或催化剂和吸附质因品种很多，吸附的行为就显得很复杂，不易将其典型化
20、或单化进行全面的概括，仅能从经验积累的一般规律，作一些概括性的表述：极性吸附剂，如硅胶、硅铝催化剂和Al2O3等比较容易吸附极性的吸附质如水、NH3、乙醇等。非极性吸附剂，如活性炭、炭黑等比较容易吸附非极性吸附质，故能较好地吸附烃类和各种有机蒸汽。吸附质的分子结构越复杂，分子量越大，沸点越高。则越容易被吸附。酸性吸附剂易吸附碱性的吸附质；碱性吸附剂易吸附酸性吸附质。吸附剂的孔隙大小会影响吸附速率和吸附量。19、液体表面张力的测定1）毛细管法2）最大气泡压力法3 ）滴重法4） 吊环法5） 吊板法20、 称为Langmuir吸附等温式，b称为吸附系数。定量描述了与平衡压力p之间的关系。=S1/S表
21、示表面已被吸附的面积分数。21、= 00 完全润湿，液体在固体表面铺展。900 900液体可润湿固体，且越小，润湿性越好。9001800液体不润湿固体。= 1800完全不润湿，液体在固体表面凝聚成小球。22、固液之间多少总存在吸引力，接触角在001800之间。接触角越小，粘附功越大，润湿性越好。23、HLB值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。24、液体聚合物和聚合物熔体的表面张力测定方法（1）躺滴法（2）贴泡法（3）悬滴法（4）吊片法25、高聚物的表面改性方法有多种，如电晕、火焰、化学改性、等离子改性、辐照、光
22、化学改性等。这些方法一般只引起10nm100m厚的表面层的物理或化学变化，对整体性质影响较小。26、实际的金属表面（在表面科学中称之为“真实表面”）其构造并非像清洁表面那样简单，而是如图81所示的那样，包括子个薄层：加工应变层、氧化层和吸附层，在这三层下面才是真正意义的金属。27、表面分析的对象是固体表面的几个原子层。其中，超高真空环境、样品清洁表面制备和高分辨率表面探针是表面分析的三个重要特点。28、表面结构分析方法：（1）低能电子衍射（LEED）（2）场离子显微镜（FIM） （3）扫描隧道显微镜（STM） （4）表面增强拉曼光谱（SERS） （5）其他表面结构分析方法。29、表面成分分析方
23、法（1）俄歇能谱法（AES）（2）二次离子质谱（SIMS）（3）其它表面成分分析方法 30、随分子量的增大，表面张力也增大。同系聚合物 的表面张力与分子量的M-2/3呈线性关系。式中为分子量无穷大时的表面张力，Ke为常数。 Mn为高聚物的数均分子量。31、131223的数值来判断铺展情况,此值称 为铺展系数S.三、问答题及论述题1、Langmuir用动力学的观点研究了吸附等温线。这个理论的基本观点是什么？固体表面存在一定数量的活化位置，当气体分子碰撞到固体表面时，就有一部分气体被吸附在活化位置上，并放出吸附热；每个活化位置可吸附一个分子，吸附作用只能发生在固体的空白表面上，若固体表面已盖满一层
24、吸附分子，则力场达到饱和，因此吸附是单分子层的；固体表面是均匀的，表面各个位置发生吸附时吸附热都相等，被吸附分子间没有相互作用力；巳吸附在固体表面上的气体分子，当其热运动足够大时，又可重新回到气相，即发生脱附。吸附和脱附形成动态平衡。2、BET吸附模型假定条件是什么？固体表面是均一的，吸附是定位的，并且吸附分子间没有相互作用。但他们认为（1）已吸附了单分子层的表面还可以通过分子间力再吸引第二层、第三层即吸附是多分子层的。（2）各相邻吸附层之间存在着动态平衡，并不一定等一层完全吸附满后才开始吸附下一层。（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
25、质分子之间的相互作用，吸附热接近于被吸附分子的凝聚热qL。因此，第二层以上的吸附热是相同的，而第一层与其它各层的吸附热是不同的。3、产生接触角滞后的原因？液膜的弹性固体表面粗糙不平表面组成不均匀表面受到污染表面的不流动性。4、接触角测定时注意事项是什么？同一种固体，使用不干净的仪器或用手指触摸了试样，都会影响接触角测定的准确性。同一种固体，表面经不同的预处理或是结晶条件不同，也会影响接触角。在测定时，尽可能控制测定环境的温度、湿度、液体的蒸汽压。液体与固体的清洁度。试样表面的祖糙度等。5、影响接触角的因素有哪些？（1）、接触角滞后的影响 （2）、固体表面的粗遭度对接触角的影响 （3）、空气相对
26、湿度的影响。 （4）、固体表面不均匀性对接触角的影响。6、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；2）由表面张力与分子量关系，以- M-2/3或1/4对M-1作图外推；3）由等张比容法估算；4）由表面张力与内聚能关系估算；5）测定液体对聚合物的接触角由方程式（631）求取sV；6）用两种已知d和p的液体测定其对高聚物的接触角，由几何平均法或调和平均法，由方程式（639）或方程式（643）求出高聚物的表面张力及其分量；7）用同系列液体测出其对高聚物的接触角，以cosLV作图，求临界表面张力c。8）用一系列已知LV的液体测定其对高聚物的接触角，由式（646）求出c，以c
27、对LV作图，求s的状态方程法。原则上，上面用来测试高聚物表面张力的方法也可用来测定一般固体的表面张力及其分量。7、高聚物的表面改性方法是什么？1）电晕放电处理 2）火焰处理和热处理 3）化学改性 4）光化学改性 5）等离子体表面改性 .6）表面接枝8、比较物理吸附和化学吸附的区别？根据吸附力的本质，可将固体表面的吸附作用区分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的作用力是Vanderwaals力。（1）物理吸附层可看作是蒸汽冷凝形成的液膜，物理吸附热的数值与液化热相似，一股在40kJmol以下。在化学吸附中，作用力与化合物中形成化学键的力相似，这种力比 Vanderwaals力大得很多，化学吸附热也与
28、化学反应热相似。一般在80kJmol400kJmol之间。（2）Vanderwaals力存在于任何分子之间，因此物理吸附没有选择性，只要条件合适，任何固体皆可吸附任何气体，吸附多少因吸附剂和吸附质种类小同而异。反之，化学吸附只有在特定的固气体系之间才能发生，有选择性。（3）物理吸附的速度一般较快，而化学吸附像化学反应那样需要一定活化能，所以速度较漫。（4）化学吸附时，固体表面与吸附质之间要形成化学键，所以化学吸附总是单分子层的，而 物理吸附可以是多分子层的。（5）物理吸附往往容易脱附，是可逆的。9、金属的表面改性方法有哪些？1）激光表面改性（1）激光相变硬化（LTH） （3）激光表面合金化处理（LSM） （4）激光熔覆（LSC） 2）离子束表面改性离子注入是将某种元素的原于进行电离，并使其在电场中加速，在获得较高的速度后射入固体材料表
