第五章表面与界面复习提纲

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第五章固体的表面与界面

习题

1．什么叫表面张力和表面能? 在固态下和液态下这两者有何差别?

2．一般说来，同一种物质，其固体的表面能要比液体的表面能大，试说明原因。

3．什么叫吸附、粘附? 当用焊锡来焊接铜丝时，用锉刀除去表面层，可使焊接更加牢固，

请解释这种现象。

4．方镁石的表面能为 1000 尔格/cm2，如果密度为 3.68 克/cm3，求将其粉碎为 1u 颗粒时，

每克需能量多少卡?

5．试说明晶界能总小于两个相邻晶粒的表面能之和的原因。

7．1 克石英在粉碎机中轧成粒度为 1u 的粉末时，重量增至 1.02 克，若这是吸附了空气

中水分的结果，试求吸附水膜的厚度(假定破碎后颗粒为立方体)。

8．真空中 Al2O3的表面张力约为 900erg／cm2，液态铁的表面张力为 1729erg/cm2，同样

条件下，界面张力(液态铁—氧化铝)约为 2300erg／cm2，问接触角有多大? 液态铁能

否润湿氧化铝? 答:θ=14429´

9．表面张力为 500erg／cm2的某液态硅酸盐与某种多晶氯化物表面相接触，接触角

θ=45°；若与此氧化物相混合，则在三晶粒交界处，形成液态小球，二面角 φ 平均

为 90°，假如没有液态硅酸盐时，氧化物－氧化物界面的界面张力为 1000dyn／cm，

试计算氧化物的表面张力。答：γsv=1060.7dyn/cm2

10．MgO—A12O3—SiO2系统的低共熔物，放在 Si3N4陶瓷片上，在低共溶温度下，液相的

表面张力为 900erg/cm2，液体与固体的界面能为 600erg/cm2，测得接触角为

70.52°，

(1)求 Si3N4的表面张力。

(2)把 Si3N4在低共熔温度下进行热处理，测得其腐蚀的槽角为 123.75°，求 Si3N4的

晶界能。

(3)如果把 20％的低共熔物与 Si3N4粉末混合，加热到低共溶温度下，试画出由低共

熔物与 Si3N4混合组成的陶瓷显微结构示意图。

答： (1) γsv=900erg／cm2

(2) γsv＝848.5erg／cm2

复习提纲

1．基本概念：表面、晶界、相界、弛豫表面、重构表面、黏附、润湿、吸附

2．固体是如何降低系统的表面能的，为什么相同组成的固体的表面能总是高于液体的表

面能；

3．固体的表面力场的分类和本质，晶体的表面结构特点，表面粗糙度、表面微裂纹对表

面力场的影响；

4．固体的界面行为对固体表面结构和性质的影响；粗糙表面的润湿行为；

一、表面力的存在使固体表面处于高能量状态，然而，能量愈高系统愈不稳定，那么

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摘要：

第五章固体的表面与界面习题1．什么叫表面张力和表面能?在固态下和液态下这两者有何差别?2．一般说来，同一种物质，其固体的表面能要比液体的表面能大，试说明原因。3．什么叫吸附、粘附?当用焊锡来焊接铜丝时，用锉刀除去表面层，可使焊接更加牢固，请解释这种现象。4．方镁石的表面能为1000尔格/cm2，如果密度为3.68克/cm3，求将其粉碎为1u颗粒时，每克需能量多少卡?5．试说明晶界能总小于两个相邻晶粒的表面能之和的原因。7．1克石英在粉碎机中轧成粒度为1u的粉末时，重量增至1.02克，若这是吸附了空气中水分的结果，试求吸附水膜的厚度(假定破碎后颗粒为立方体)。8．真空中Al2O3的表面张力约为9...

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