表面与界面习题

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1、Chapter11、表面与界面的定义。1)表面：固体与真空的界面；2)界面：相邻两个结晶空间的交界面称为“界面”。2、叙述表面与本体的不同点。表面与本体：结构、化学组成、性质都存在不同。材料与外界的相互作用是通过表面来进行的。因此，表面具有特殊性，它的性质将直接影响材料的整体性质。材料的性质虽然与组成的本体有关，但其表面对性能的影响却占很大的比重。因为，不少性能是通过表面来实现的，如表面硬度、表面电导，同时，材料某些性能将通过表面受到外界环境的影响。3、什么叫相界面？有哪几类？1)相界面：相邻相之间的交界面成为相界面。2)分为3类：固相与固相的界面

2、，固相与气相的界面，固相与液相的界面。4、材料表面与界面的表征手段有哪些？材料表面与界面的表征主要通过对比表面积、表面张力（表面能）等测定来实现1）比表面积a静态吸附法（BET）（测量准确度和精度都很好，但达到吸附平衡慢，仪器装置较复杂，需要高真空系统，并且要使用大量的汞，逐步被动态吸附法所取代）b动态吸附法：常压流动法，气相色谱法（操作简单而快速）2）表面张力a高聚物熔体表面张力外推法(γ∝T成直线关系，测定不同温度下高聚物熔体的表面张力，外推到20℃时的表面张力)bZisman的浸润临界表面张力法(测定固体在已知表面张力的液体中的接触角)C还有

3、几何平均方程求解法、状态方程测求法等等d理论计算：等张比容法、内聚能密度法、Tg参数计算法5、试述表面张力产生的原因。材料的表面结构和性质与其本体有明显的差别，这是因为位于材料本体的原子受到周围原子的相互作用是相同的，处于对称力场之中，总的作用之和等于0；而处于表面的原子只有局部受到与本体相同的相互作用，而其余的部分则完全不同,表面由此产生表面张力。6、单位体积的物体所具有的表面积称为比表面，请得出下列结果：(1)半径为r的球形颗粒，其比表面为：(2)质量为m，密度为ρ的球形颗粒的比表面：(3)边长为L的立方体的比表面为：(4)质量为m，密度为ρ的

4、立方体的比表面为：7.水蒸气迅速冷却至25℃会发生过饱和现象。已知25℃时水的表面张力为71.49×10－3N/m，当过饱和水的蒸气压为正常平衡蒸气压的4倍时，求：（1）在此过饱和情况下，开始形成液滴的半径；（2）一滴此种水滴中含有多少个水分子？8.在20℃下，若水的密度为ρ＝998.2kg/m3,表面张力为72.8Х10-3N/m，若水滴半径为10-6cm，求水的过饱和度。T=293K，r=10-6cm=10-8m,R=8.314JmolK,M=18g/mol=18*10-3kg/mol9.乙醇的表面张力符合公式σ＝72－0.5c+0.2c2,c

5、是乙醇的浓度（mol/L），温度为25℃，计算0.5mol/L乙醇溶液的表面超量。10.毛细管法测定液体表面张力的原理是什么？为什么要对毛细管法进行修正？1）PPTchapter1P11第一张PPT推到出表面张力的公式即可2）原因（1）对凹月面看作为球面的近似处理（2）只有在凹月面的最低一点毛细上升高度才是h，在其他各点上，毛细上升高度都大于h。11.在20℃时用毛细管法测定苯的表面张力，得到下列数据，求苯的表面张力。r=0.0550cm,h=1.201cm,ρ苯=0.8785g/cm3,ρ空气=0.0014g/cm3a为毛细常数，它是液体的特性常

6、数12.19℃时丁酸水溶液的表面张力可表示为：为纯水表面张力；a、b为常数，各为5.097×10－2mol/L与0.180;c为浓度求：（1）c=0.200mol/L时的；（2）c/a》1时的值，并计算丁酸分子所占面积13.比较物理吸附和化学吸附的区别。14.什么是Young方程？接触角的大小与液体对固体的润湿性好坏有怎样的关系？15.润湿过程有哪些类型？可分为附着润湿，铺展润湿，浸渍润湿3中类型（三种润湿的共同点是液体将气体从固体表面排挤开，使原有的固－气或液－气界面消失，而代之以固－液界面。）16.为什么说铺展是润湿的最高形式？铺展张力17.如

7、何求润湿过程中的黏附功、浸润功、铺展系数？18.掌握气体吸附法测定固体的比表面积的方法。（用BET模型来测定固体的比表面积。）Chapter21、叙述高聚物的粘结及衡量粘结好坏的物理量。1）粘结就其实质来说是一种界面现象，粘结过程是界面物理和化学发生变化的过程。高聚物的粘结行为与高聚物的表面能直接有关。2）衡量粘结好坏的物理量为粘结强度，粘结强度与粘结界面的作用力有关。2、简述粘结界面的三类作用力。1）机械力：如抛锚作用和摩擦作用所产生的力2）界面分子间作用力（范德华力）3）化学键力：两者分子相互接近至1-3a时，发生化学反应而形成的力。3、简述表

8、面状况对粘结的影响和表面改性的方法。1）粘结强度是界面粘结好坏的量度，如果界面得到理想的粘结。那么界面粘结强度是十分可观的