第四章表面與界面-展示頁
2024-08-16 13:34本頁面
【正文】 壞化學(xué)鍵所需能量 us 為表面能 2. 離子晶體的表面能 )1(00ibiss nnNUL ???r0 為 0K時(shí)的表面能； LS 為 1m2表面上的原子數(shù)； nis、 nib分別表示第 i個(gè)原子在晶體表面和 晶體體內(nèi)最鄰近的原子數(shù) 。 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。 (11 2. 晶體表面的幾何結(jié)構(gòu) 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 。 應(yīng)用 ： 硅酸鹽材料生產(chǎn)中，通常把原料破碎研磨成微細(xì)粒子 (粉體 )以便于 成型和高溫?zé)Y(jié) 。表面效應(yīng)所能達(dá)到的深度， 與陰、陽離子的半徑差有關(guān) ，差愈大深度愈深。 NaCl形成 雙電層厚度 為 ,在 Al2O SiOZrO2等表面上也會(huì)形成雙電層。 NaCl 晶 體 圖 3－ 1 離子晶體表面的電子云變形和離子重排 NaCl 晶 體 圖 3－ 1 離子晶體表面的電子云變形和離子重排 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 。 二、晶體表面結(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) ) 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 。 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。 B. 一個(gè)分子到另一個(gè)分子 逐個(gè)傳播而達(dá)到長距離的。 (2) 長程力 ： 屬固體物質(zhì)之間相互作用力， 本質(zhì) 仍是范得華力。 表達(dá)式： F范 ＝ FK＋ FD＋ FL ? 1/r7 說明 ：分子間引力的作用范圍極小，一般為 3～ 5A0。 誘導(dǎo)作用力 FD ， 發(fā)生于極性與非極性分子之間。與液體內(nèi)壓、表面張力、蒸汽壓、蒸發(fā)熱等性質(zhì)有關(guān)。但在固體表面，質(zhì)點(diǎn)排列的周期重復(fù)性中斷，使處于表面邊界上的質(zhì)點(diǎn)力場對(duì)稱性破壞，表現(xiàn)出剩余的鍵力， 稱之為 固體表面力 。 (5) 固體表面無論怎么光滑，從 原子尺寸 衡量，實(shí)際上也是凹凸不平的。 (3)晶格缺陷、空位或位錯(cuò)而造成表面不均勻。 二、晶體表面結(jié)構(gòu) 三、固體的表面能 一、固體表面的特征 (1) 絕大多數(shù)晶體是各向異性，因而同一晶體可以有許多性能不
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