[工學(xué)]04晶體缺陷-資料下載頁
2025-03-22 00:03本頁面
【正文】 不同于體內(nèi)，但垂直方向的層間距則與體內(nèi)相同 d 0 d 0 as a 65 ?吸附表面 也稱界面，它是在清潔表面上有來自體內(nèi)擴(kuò)散到表面的雜質(zhì)和來自表面周圍空間吸附在表面上的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成的表面。 根據(jù)原子在基底上的吸附位置，一般可分為四種吸附情況，即頂吸附、橋吸附、填充吸附和中心吸附等。 66 ?固體的表面自由能和表面張力 與液體相比： ?固體的表面自由能中包含了彈性能。表面張力在數(shù)值上不等于表面自由能； ?固體的表面張力是各向異性的。 ?實(shí)際固體的表面絕大多數(shù)處于非平衡狀態(tài)，決定固體表面形態(tài)的主要是形成固體表面時(shí)的條件以及它所經(jīng)歷的歷史。 ?固體的表面自由能和表面張力的測(cè)定困難。 67 5. 潤濕與粘附 ?潤濕 是一種流體從固體表面置換另一種流體的過程。 ?最常見的潤濕現(xiàn)象是一種液體從固體表面置換空氣，如水在玻璃表面置換空氣并展開。 ?1930年 Osterhof和 Bartell把潤濕現(xiàn)象分成 沾濕、浸濕和鋪展 三種類型。 68 ? 沾濕 ： 液體在固體表面上的粘附 S L v 沾濕的粘附功 Wa： Wa≥0， 則（ ΔG） TP≤0，沾濕過程可自發(fā)進(jìn)行 其粘附功總是大于零，不管對(duì)什么液體和固體沾濕過程總是可自發(fā)進(jìn)行的 69 ?浸濕 S V L 浸潤功 Wi SLSVi GW ?? ?????只有固體的表面自由能比固一液的界面自由能大時(shí)浸濕過程才能自發(fā)進(jìn)行 70 ?鋪展 ： 恒溫恒壓下，置于固體表面的液滴在固體表面上自動(dòng)展開形成液膜，則稱此過程為鋪展?jié)櫇瘛? 鋪展系數(shù) SL/S LVSLSVSL GS ??? ??????/caLVSLLVSV WWS ?????? ???? 2Wc是液體的內(nèi)聚功 只要液體對(duì)固體的粘附功大于液體的內(nèi)聚功，液體即可在固體表面自發(fā)展開 S V L 71 ?接觸角和 Young方程 S V L θ γSV γLV γSL 平面固體上液滴受三個(gè)界面張力的作用達(dá)到平衡： ???? c o sLVSLSV ??LVSLSV???? ??c osYoung方程 72 鋪展： 粘濕： 浸濕： 0)co s1( ?????? ?? LVa GW0Wa ?0180??0c o s ????? ?? LVi GW090?? 0W i ?)1( co s ????? ?? LVGSθ=0或不存在， S≥0 對(duì)同一對(duì)液體和固體，在不同的潤濕過程中，其潤濕條件是不同的。對(duì)于浸濕過程， θ=90176。 完全可作為潤濕和不潤濕的界限； θ90176。 ，可潤濕； θ90176。 ，則不潤濕。但對(duì)于鋪展，則這個(gè)界限不適用。 73 S V L S 沾濕 浸濕 鋪展 74 ?表面粗糙度的影響 Wenze1方程，式中 r為粗糙因子，也就是真實(shí)面積與表觀面積之比，總大于 1 39。c o s)( ???? LVSLSVr ??LVSLSVr???? )(39。c os ????c o s39。c o s?rθ＜ 90176。 時(shí)， θ’＜ θ，潤濕前提下，粗糙化后 θ’變小，更易為液體所潤濕 θ＞ 90176。 時(shí)， θ’ ＞ θ，不潤濕的前提下，表面粗糙化后 θ’變大，更不易為液體所潤濕。 75 ?粘附及其化學(xué)條件 固體表面的剩余力場(chǎng)不僅可與氣體分子及溶液中的質(zhì)點(diǎn)相互作用發(fā)生吸附 ， 還可與其緊密接觸的固體或液體的質(zhì)點(diǎn)相互吸引而發(fā)生粘附 。 粘附現(xiàn)象的本質(zhì)是兩種物質(zhì)之間表面力作用的結(jié)果 。 76 粘附通常是發(fā)生在固液界面上的行為，決定條件： ?潤濕性 ： 粘附面充分潤濕是保證粘附處致密和強(qiáng)度的前提，潤濕愈好粘附也愈好 ?粘附功（ W）： 把單位粘附界面拉開所需的功，粘附功數(shù)值越大，說明將液體從固體表面拉開，需要耗費(fèi)的能量越大，即互相結(jié)合牢固 ?粘附面的界面張力 γSL ： 界面張力的大小反映界面的熱力學(xué)穩(wěn)定性。 γSL越小，粘附界面越穩(wěn)定，粘附力也越大。 ?相溶性或親和性 ： 指兩者潤濕時(shí)自由能變化 dG＜ 0。因此相溶性越好，粘附也好。
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