【正文】 表面改性在生產(chǎn)中的應(yīng)用： （ 1）氧化鋁在成型時(shí)， Al2O3粉用石蠟作定性劑； （ 2）用于制作高頻電容器瓷的化合物 CaTiO3，其 表面是親油的，而成型工藝需要其與水混合。 表面活性劑 ：能夠降低體系的表面（或界面）張力的物質(zhì)。因此相溶性越好，粘附也好。說明水和水銀是不親和的。 SLLVSVLVW ????? ?????? )1( c o sSL?SL?SL?(4) 相溶性或親和性 潤濕不僅與界面張力有關(guān)，也與粘附界面上兩相的親和性有關(guān)。 越小，粘附界面越穩(wěn)定，粘附力也越大。 粘附功數(shù)值的大小，標(biāo)志著固一液兩相輔展結(jié)合的牢固程度，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；相反，粘附功越小，則越易分離。 SLSVLVF ???? ??? c o s?? co sLVLV?(2) 粘附功（ W） 粘附力的大小，與物質(zhì)的表面性質(zhì)有關(guān)，粘附程度的好壞可通過粘附功（ W）衡量。 固 液界面的潤濕是指液體在固體表面上的鋪展。 ?n???n??cos粘附及其化學(xué)條件 粘附通常是發(fā)生在固液界面上的行為并決定于如下條件： (1)潤濕性 (2) 粘附功（ W） (3) 粘附面的界面張力 (4) 相溶性或親和性 SL?（ 1）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。 當(dāng) θ90186。 nn? 與 的關(guān)系 ?n? 當(dāng)真實(shí)接觸角 θ90186。這些因素對潤濕過程會(huì)發(fā)生重要的影響。 改善潤濕的方法：由 可知 (1) 降低 、 (2)去除固體表面吸附膜，提高 (3)改變粗造度。 例：生坯的浸釉。 在潤濕系統(tǒng)中 ( ), 減小會(huì)使 θ縮 小，而在不潤濕系統(tǒng)中 減小會(huì)使 θ增大。因此，上式可作為粘附性的度量。 固液接觸后， 體系吉布斯自由焓降低時(shí) 就稱為潤濕。 HrdMTTTT VS?????002 ? 二、 潤濕與粘附 定義 ： 潤濕是一種流體從固體表面置換另一種流體的過程。從而出現(xiàn)毛 細(xì)管凝結(jié)現(xiàn)象。 2） 球形液滴表面蒸氣壓隨半徑減少而增大。 討論 ： (1) 當(dāng) 時(shí)， ； r p?r p?p?Rp?2??)11(21 rrp ??? ?21 rr、21 rr ? Rp?2??(2)當(dāng)為兩塊相互平行的平板間的液體液面上附加壓力 為 ，當(dāng) r1 很小時(shí)，此時(shí)壓力稱為毛細(xì)管力。 附加壓力的方向： 總是指向曲面的曲率中心。 167。 cc?E ?bs uu 21? 為破壞化學(xué)鍵所需能量 為表面能 busu)1(00ibissnnNUL ???四、固體的表面能 1. 共價(jià)晶體表面能：破壞單位面積上的全部鍵所需能量 的一半。 表面裂紋 表面裂紋 因晶體缺陷或外力而產(chǎn)生。 (2)直接影響固體表面積，內(nèi)、外表面積比值以及相 關(guān)的屬性。 圖 4－ 11 面心立方晶格的低指數(shù)面 (100) (111) (110) 實(shí)驗(yàn)觀測表明： 固體的實(shí)際表面是不規(guī)則和粗糙的， 最重要的表現(xiàn)為 表面粗糙度 和 微裂紋 。 注意 ：以上討論的各種表面狀態(tài)都是指“清潔”的平坦的表面而言。（粉料團(tuán)聚） 粉體表面結(jié)構(gòu) 一種認(rèn)為粉體表面層是無定形結(jié)構(gòu) 一種認(rèn)為粉體表面層是粒度極小的微晶結(jié)構(gòu) 玻璃表面結(jié)構(gòu) 表面張力的存在，使玻璃表面組成與內(nèi)部顯著不 同，因此，即使是新鮮的玻璃表面，其化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)也會(huì)不同于內(nèi)部。 （ 5）離子極化性能愈大，雙電層愈厚。 表面能減少 圖 4— 10 離子晶體表面的電子云變形和離子重排 在 NaCl晶體中，陽離子從（ 100） 面縮進(jìn)去， 在表面層中形成一個(gè) （ 3） NaCl形成 雙電層厚度 為 。 NaCl晶體 （ 2） 從晶格點(diǎn)陣穩(wěn)定性考慮作用力較大，極化率小的正離子應(yīng)處于穩(wěn)定的晶格位置而易極化的負(fù)離子受誘導(dǎo)極化偶極子排斥而推向外側(cè)，從而 形成表面雙電層 。 包括兩個(gè)方面： 極化力、極化率 ＋ － 未極化 ＋ － 已極化 表面能減少 圖 4－ 9 離子晶體表面的電子云變形和 離子重排 說明： （ 1） 離子晶體 MX在表面力作用下，處于表面層的負(fù)離子 X在外側(cè)不飽和， 負(fù)離子極化率大，通過電子云拉向內(nèi)側(cè)正離子一方的極化變形來降低表面能。 離子晶體（ＭＸ）在表面張力的作用下，離子的極化與重排過程如圖所示。 三、固體表面結(jié)構(gòu) 晶體表面結(jié)構(gòu) 粉體表面結(jié)構(gòu) 玻璃表面結(jié)構(gòu) 固體表面的幾何結(jié)構(gòu) 1. 離子晶體表面 : 超細(xì)結(jié)構(gòu) (微觀質(zhì)點(diǎn)排列 ) 顯微結(jié)構(gòu) (表面幾何狀態(tài) ) 表面力的作用 ： ? 液體 : 總是力圖形成球形表面來降低系統(tǒng)的表面能。 (4)在空氣中暴露，表面被外來物質(zhì)所污染，形 成有序或無序排列，也引起表面不均勻。 主要來源于三種不同效應(yīng)： 1） 定向作用 2） 誘導(dǎo)作用 3） 分散作用 二、固體表面的特征 1. 固體表面的不均勻性 ， 表現(xiàn)在： (1) 絕大多數(shù)晶體是各向異性 (2)同一種物質(zhì)制備和加工條件不同也會(huì)有不同 的表面性質(zhì)。 依性質(zhì)不同，表面力可分為： 1）化學(xué)力 2）分子引力 （ 1）化學(xué)力：本質(zhì)上是靜電力 當(dāng)固體吸附劑利用表面質(zhì)點(diǎn)的不飽和價(jià)鍵將吸附物吸附到表面之后，吸附劑可能把它的電子完全給予吸附物，使吸附物變成負(fù)離子（如吸附于大多數(shù)金屬表面上的氧氣）；或吸附物把其電子完全給予吸附劑，而變成吸附在固體表面上的正離子（如吸附在鎢上的鈉蒸氣）。