高分子基本加工工艺第八章节优秀课件
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第七章 膜分离过程 第八章 液膜分离
2Fra Baidu bibliotek水通量
水通量：每单位时间内通过单位膜面积的水体积流量， 也叫透水率，即水透过膜的速率。 其大小取决于膜的物理特性(如厚度、化学成分、 孔隙度)和系统的条件(如温度、膜两侧的压力差、接 触膜的溶液的盐浓度及料液平行通过膜表面的速度)。 在实际使用中，水通量将很快降低，通量决定于 膜表面状态，在使用时，溶质分子会沉积在膜面上， 因此虽然各种膜的水通量有所区别，而在实际使用时， 这种区别会变得不明显。
第一节 膜和膜分离过程 的分类与特性
一、膜的分类 (1)对称膜：结构与方向无关的膜，孔经可一致，结构可不规则； (2)非对称膜：分离层很薄，较致密，为活性膜，孔径的大小和表 皮的性质决定分离特性，厚度决定传递速度，朝向待浓缩液； 多孔的支持层只起支撑作用，使膜具有必要的机械强度。 (3)复合膜：选择性膜层(活性膜层)沉积于具有微孔的底膜(支撑层) 表面上，表层与底层是不同的材料，膜的性能不仅取决于有选 择性的表面薄层而且受微孔支撑层的影响。 (4)荷电膜：离交膜，含有高度的溶胀胶载着固定电荷的对称膜。 (5)液膜：将在有关章节中讨论。 (6)微孔膜：孔径为0．05—20微米的膜。 (7)动态膜：在多孔介质(如陶瓷管)上沉积一层颗粒物(如氧化锆)作 为有选择作用的膜，此沉积层与溶液处于动态平衡。
第八章、液膜分离
第一节 概 论
液体膜(简称液膜)：是从生物膜奇妙的选择性输送功
第八章 化学与可持续发展【新教材】人教版高中化学必修第二册优秀课件PPT(共32张)
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
➢ 第一节 自然资源的开发利用
一、金属矿物的开发利用 1. 金属元素的存在形式 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。
2. 金属的冶炼 实质：用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
得电子，被还原
Mn+(化合态）
➢ 第一节 自然资源的开发利用
（2）海水提溴（空气吹出法）
2Br－ + Cl2 = 2Cl－ + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBwk.baidu.com Cl2 + 2HBr = 2HCl + Br2
➢ 第一节 自然资源的开发利用
三、煤、石油和天然气的综合利用 1.煤的综合利用 主要途径：通过煤的干馏、气化、液化获得洁净的燃料和多种化工原料。 （1）煤的干馏 将煤隔绝空气 加强热使之分解 的过程，工业上 也叫煤的焦化。
➢ 第一节 自然资源的开发利用
（2）煤的气化 将煤转化为可燃性气体的过程。
主要反应： C(s) + H2O(g) （3）煤的液化
CO(g) + H2(g)
煤的液化
+ H2
液体燃料
直接液化
+ H2O 水煤气 催化剂 间接液化
第一节 自然资源的开发利用
➢ 第一节 自然资源的开发利用
一、金属矿物的开发利用 1. 金属元素的存在形式 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界。
2. 金属的冶炼 实质：用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
得电子，被还原
Mn+(化合态）
➢ 第一节 自然资源的开发利用
（2）海水提溴（空气吹出法）
2Br－ + Cl2 = 2Cl－ + Br2 Br2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBwk.baidu.com Cl2 + 2HBr = 2HCl + Br2
➢ 第一节 自然资源的开发利用
三、煤、石油和天然气的综合利用 1.煤的综合利用 主要途径：通过煤的干馏、气化、液化获得洁净的燃料和多种化工原料。 （1）煤的干馏 将煤隔绝空气 加强热使之分解 的过程，工业上 也叫煤的焦化。
➢ 第一节 自然资源的开发利用
（2）煤的气化 将煤转化为可燃性气体的过程。
主要反应： C(s) + H2O(g) （3）煤的液化
CO(g) + H2(g)
煤的液化
+ H2
液体燃料
直接液化
+ H2O 水煤气 催化剂 间接液化
高分子成型工艺学课件(第七章浇注成型-2)
聚 合 物 新 型 成 型 装 备 国 家 工 程 研 究 中 心
7.2.1 原材料 对原材料的要求
流动性好，容易充满模具 浇铸成型的温度应比熔点低 固化时不产生低分子副产物，制品不易产生气
泡 产品固化均匀、体积收缩小、不易使制品出现 缺陷或残余内应力
聚 合 物 新 型 成 型 装 备 国 家 工 程 研 究 中 心
聚 合 物 新 型 成 型 装 备 国 家 工 程 研 究 中 心
7.3 嵌铸 嵌铸又称封入成型，它是将各种非塑料物件 包封在塑料中的一种成型方法。
是在静态浇铸的基础上发展起来的。用得最多的 是采用透明塑料包封各种生物或医用标本、商品 样本、纪念品等。工业上还有借助浇铸将某些电 气元件及零件与外界环境隔绝，以便起到绝缘、 防腐蚀、防震动破坏等作用。 A、前者主要是丙烯酸酯类塑料(如有机玻璃) 其次是不饱和聚酯及脲醛塑科等。 B、后一类是环氧塑料类。
聚 合 物 新 型 成 型 装 备 国 家 工 程 研 究 中 心
搪塑工艺： A、先将配制好并经过脱泡的糊塑料灌入预先 加热到130℃左右的阴模中，并使整个模具内壁 均为该糊所润湿，同时振动模具以排除其中的气 泡。 B、待糊塑料灌满模具后，停留约15～30秒， 将糊塑料倒回盛料容器中，此时模腔壁剩下的一 层约1-2毫米厚的糊塑料已部分发生胶凝化作用。 C、将模具立即送入160℃左右烘箱内10-40分 钟(视制品大小和厚度而定)，然后把模具从烘箱 中取出放入水中冷却1-2分钟或采用风冷至80℃ 以下，从模具中取出制品。 D、最后修整产品，用不同的塑料颜色勾画玩 具外表或用其他物品装饰产品。
合成高分子的基本方法ppt课件
平均值
由若干个重复结构单元 组成
低分子有机物 1000以下 明确数值
单一分子结构
类别
混合物
纯净物
性质
物理、化学性质有较大差别
联系
有机高分子化合物是以低分子有机物为原料经聚 合反应得到的
【练一练】
1、下列关于高分子化合物的说法中正确的是( B ) A．高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万 B．高分子化合物一般都是混合物 C．聚乙烯有固定的熔点和沸点 D．高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素 2、下列物质不属于天然有机高分子化合物的是( C ) A．淀粉 B．纤维素 C．聚氯乙烯 D．蛋白质
H
CH2
OH CH2
OH CH2－OH
5、缩聚产物单体的判断方法
总的原则
链节上存在
结构的聚合物为缩聚产物。缩聚
产物寻找单体的方法为：将链节上的
上补充—OH形成—COOH，在—O—或—NH—上补充H，形 成—OH或—NH2，即可得到对应单体
(1)若链节中含有以下结构
HO—CH2CH2—OH
其单体必为一种，去掉中括号和n即为单体
(4)聚合度：高分子链中含有链节的数目，通常用n表示(5)聚合物 的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n
如：聚丙烯的单体结构简式为CH3—CH=CH2，链节为
；
聚合度为n，聚合物的平均相对分子质量为42n
由若干个重复结构单元 组成
低分子有机物 1000以下 明确数值
单一分子结构
类别
混合物
纯净物
性质
物理、化学性质有较大差别
联系
有机高分子化合物是以低分子有机物为原料经聚 合反应得到的
【练一练】
1、下列关于高分子化合物的说法中正确的是( B ) A．高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万 B．高分子化合物一般都是混合物 C．聚乙烯有固定的熔点和沸点 D．高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素 2、下列物质不属于天然有机高分子化合物的是( C ) A．淀粉 B．纤维素 C．聚氯乙烯 D．蛋白质
H
CH2
OH CH2
OH CH2－OH
5、缩聚产物单体的判断方法
总的原则
链节上存在
结构的聚合物为缩聚产物。缩聚
产物寻找单体的方法为：将链节上的
上补充—OH形成—COOH，在—O—或—NH—上补充H，形 成—OH或—NH2，即可得到对应单体
(1)若链节中含有以下结构
HO—CH2CH2—OH
其单体必为一种，去掉中括号和n即为单体
(4)聚合度：高分子链中含有链节的数目，通常用n表示(5)聚合物 的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n
如：聚丙烯的单体结构简式为CH3—CH=CH2，链节为
；
聚合度为n，聚合物的平均相对分子质量为42n
第八章 尺寸链的计算-1
3）精加工孔 D2 40.6
0.06 0
4）保证设计尺寸要求 A2 4400.3
求：A1的极限尺寸。
A2封闭环
D1/2减环
D2/2
A1增环
A2 max A1 max
D2 max D1 min 2 2
A1 max 43.97
A2 max A1 min
D2 min D1 max 2 2
T0 Ti
i 1 n i 1
m
n
m 1
完全互换法（极值法）计算直线尺寸链
• 封闭环的基本尺寸
A0 =
A
i 1 i
m
m
i m 1
A
n 1
j
• 封闭环的极限尺寸
A0 max= A0 min=
A
i 1 m i 1
i max
i m 1 n 1
• 已知A0的公差值为1-1.75。组成环的基本尺寸分别为A1=101 A2=50 A3= A5=5 A4=140，求各组成环的公差值。
计算类型举例——中间计算
极值法解尺寸链——基本公式
m n
• 基本尺寸之间的关系： A0 Aiz Aij
ES 0 ES iz EI ij
四、尺寸链的绘制与增减环的判定
矢量箭头法： 与封闭环箭头方向相同的环为减环， 与封闭环箭头方向相反的环为增环。
第八章孔加工【Drill】.
第⼋章孔加⼯【Drill】.
第⼋章孔加⼯【Drill】
【简述】
本章节重点讲解钻孔加⼯，使⽤户掌握创建点位加⼯的操作和如何合理地调整钻孔的顺序以及避免撞⼑现象。针对模型⼯件上的⼩孔位，往往就会采⽤孔加⼯的操作⽅法做加⼯，操作简单，减少加⼯时间，有利于提⾼模型加⼯的整体效率。在NX CAM 中，点位加⼯包括钻孔、扩孔、铰孔、镗孔和攻螺纹等加⼯操作，使⽤在“DRILL”加⼯模板，便可以编写这些加⼯操作。在本章以钻孔为例，来讲述孔加⼯的各参数选项与应⽤。
【案例操作】
为了使⽤学者更加⼯容易理解钻孔加⼯操作以及操作参数，钻孔操作的参数选项内容均⽤案例模型讲解。附件部件为Drill-1.prt如图8-1所⽰。在钻孔加⼯操作⾥，所有公共参数选项在前⾯章节介绍过的，在本章不再详述。本章节的案例中，先介绍【标准钻】功能，给模型孔位置打个中⼼点的作⽤，为后⾯深钻孔起到定位的作⽤。
图8-1 Drill-1.prt
⼀、定义加⼯⼏何
打开Part⽂件（…\...\Drill-prt），并进⼊加⼯模块，在【加⼯环境】对话框⾥选择“DERILL”模块初始化进⼊加⼯界⾯。在【操作导航器】切换为“⼏何视图”，编辑节点（MCS_MILL）设定机床坐标与安全平⾯，如图8-2所⽰。加⼯⼏何节点（WORKPIECE），此模型为“指定部件”；⽑坯⼏何体不需要设定。
图8-2 加⼯坐标与安全平⾯
⼆、创建⼑具
在操作导航器切换到“机床”视图⾥，选择节点“GENERIC_MACHINE”并点击右键（MB3）→【插⼊】→【⼑具】，然后弹出【创建⼑具】对话框，如图8-3所⽰。按指定要求创建钻头⼑具，⼑具类型为“DEILL”，
高分子材料及加工工艺
3、压制成型 将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内，再将模
具闭合，塑料粒料在受热和受压的作用下充满 闭合的模具型腔，固化成型后得到塑件。
压缩成型过程
1、加料 2、闭模 3、排气 4、固化 5、脱模
压缩模结构
压制成型的优点： 1)压制成型所使用的设备和模具以及生产过程的控制都比较简单。 2)压制成型的塑料制品耐热性好，塑件的收缩率小、变形小，各项性能比较 均匀。 3)压制成型适宜成型流动性差的塑料，比较容易成型大、中型塑件。
（2）实际应用 常温下呈玻璃态，则该聚合物用作塑料。 常温下呈高弹态，则该聚合物用作弹性材料，如橡胶。
第二节 塑料的基本特性
1 塑料的组成
组成
基本成分------合成树脂
添加剂 --------- 填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色 剂、固化剂、其他添加剂
以天然树脂或合成树脂（也称合成高分子化合物，因外观 似天然树脂如琥珀、松香、虫胶等而得名）为原料，在一 定温度和压力条件下，可以用模具使其成型为具有一定形 状和尺寸的塑料制件，当外力解除后，在常温下其形状保 持不变。
——聚集态结构：决定高聚物本体性能的主要因素 ——高分子材料是由许许多多高分子链（相同或不同的）以 不同方式排列或堆砌而成的聚集体
❖ 固态高分子材料按分子链排列的有序性，分： ❖ ——结晶态结构：分子链按照三维有序的方式聚集在一起
八章节医用高分子材料
24
第25页/共165页
第八章 医用高分子材料
另一类则是用来制造医疗器械、用品的材料， 如注射器、手术钳、血浆袋等。这类材料用来为医 疗事业服务，但本身并不具备治疗疾病、替代人体 器官的功能，因此不属功能高分子的范畴。
国内通常将高分子药物单独列为一类功能性高 分子，故不在医用高分子范围内讨论。
本章讨论直接用于治疗人体病变组织，替代人 体病变器官、修补人体缺陷的高分子材料。
12
第13页/共165页
第八章 医用高分子材料
日本医用高分子专家樱井靖久将医用高分子分 成如下的五大类： （1）与生物体组织不直接接触的材料
这类材料用于制造虽在医疗卫生部门使用，但 不直接与生物体组织接触的医疗器械和用品。如药 剂容器、血浆袋、输血输液用具、注射器、化验室 用品、手术室用品等。
13
25
第26页/共165页
第八章 医用高分子材料
1.3 对医用高分子材料的基本要求 医用高分子材料是一类特殊用途的材料。它们
在使用过程中，常需与生物肌体、血液、体液等接 触，有些还须长期植入体内。由于医用高分子与人 们的健康密切相关，因此对进入临床使用阶段的医 用高分子材料具有严格的要求，要求有十分优良的 特性。归纳起来，一个具备了以下七个方面性能的 材料，可以考虑用作医用材料。
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第30页/共165页
第八章 医用高分子材料
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第八章 医用高分子材料
另一类则是用来制造医疗器械、用品的材料， 如注射器、手术钳、血浆袋等。这类材料用来为医 疗事业服务，但本身并不具备治疗疾病、替代人体 器官的功能，因此不属功能高分子的范畴。
国内通常将高分子药物单独列为一类功能性高 分子，故不在医用高分子范围内讨论。
本章讨论直接用于治疗人体病变组织，替代人 体病变器官、修补人体缺陷的高分子材料。
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第八章 医用高分子材料
日本医用高分子专家樱井靖久将医用高分子分 成如下的五大类： （1）与生物体组织不直接接触的材料
这类材料用于制造虽在医疗卫生部门使用，但 不直接与生物体组织接触的医疗器械和用品。如药 剂容器、血浆袋、输血输液用具、注射器、化验室 用品、手术室用品等。
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第八章 医用高分子材料
1.3 对医用高分子材料的基本要求 医用高分子材料是一类特殊用途的材料。它们
在使用过程中，常需与生物肌体、血液、体液等接 触，有些还须长期植入体内。由于医用高分子与人 们的健康密切相关，因此对进入临床使用阶段的医 用高分子材料具有严格的要求，要求有十分优良的 特性。归纳起来，一个具备了以下七个方面性能的 材料，可以考虑用作医用材料。
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第八章 医用高分子材料
第八章_基本光刻工艺流程-表面准备到曝光
第八章基本光刻工艺流程-表面准备到曝光
概述
最重要的光刻工艺是在晶圆表面建立图形。这一章是从解释基本光刻工艺十步法和讨论光刻胶的化学性质开始的。我们会按照顺序来介绍前四步（表面准备到对准和曝光）的目的和执行方法。
目的
完成本章后您将能够：
1．勾画出基本的光刻工艺十步法制程的晶圆截面。
2．解释正胶和负胶对光的反应。
3．解释在晶圆表面建立空穴和凸起所需要的正确的光刻胶和掩膜版的极性。4．列出基本光刻十步法每一步的主要工艺选项。
5．从目的4的列表中选出恰当的工艺来建立微米和亚微米的图形。
6．解释双重光刻，多层光刻胶工艺和平整化技术的工艺需求。
7．描述在小尺寸图形光刻过程中，防反射涂胶工艺和对比增强工艺的应用。8．列出用于对准和曝光的光学方法和非光学方法。
9．比较每一种对准和曝光设备的优点。
介绍
光刻工艺是一种用来去掉晶圆表面层上的所规定的特定区域的基本操作（图8.1）。Photolithography是用来定义这个基本操作的术语。还有其它术语为Photomasking, Masking, Oxide或者Metal Removal （OR,MR）和Microlithography。
光刻工艺是半导体工艺过程中非常重要的一道工序，它是用来在不同的器件和电路表面上建立图形（水平的）工艺过程。这个工艺过程的目标有两个。首先是在晶圆表面建立尽可能接近设计规则中所要求尺寸的图形。这个目标被称为晶圆的分辨率（resolution）。图形尺寸被称为电路的特征图形尺寸（feature size）或是图像尺寸（image size）。
第八章化学与可持续发展教学分析课件2022-2023学年下学期高一化学人教版(2019)必修第二册
展 技术对于节能环保、清洁生产、清 与化学科学的关系。 与化学有
洁能源等产业发展的重要性。树立
关的职业及其
“绿色化学”的观念，形成资源全
与化学科学领
面节约、物能循环利用的意识。
域的关系。
二、本章的新课标要求及建议
化学在 自然资 源和能 源综合 利用方 面的重 要价值
新课标内容要求
新课标学业要求
结合合成氨、工业制硫酸、 能举例说明重
为例，体会化学对环境 学原理，能结合
保护的作用。
具体的污染问题
了解关于污染防治、 设计简单的防治
环境治理的相关国策、 方案。
法规，强化公众共同参
能举例说明
与环境治理的责任。
化学对环境保护
的作用。
雾霾的主要成分与 来源，汽车尾气与雾霾 的关系；大气中的VOC （挥发性有机化合物） 的成分与来源；煤和石 油的脱硝脱硫，烟囱排 放中污染物的吸收；采 矿和金属提炼的环境代 价；水体富营养化、COD （化学需氧量）或BOD （生化需氧量）的测定； 垃圾及废弃物的分类、 回收处理与循环利用； 可降解塑料（如聚乳 酸）。
学以致用
四、本章的教学建议
二、从化学角度认识如何避免或消除资源开发研究 过程中引发的环境问题。
明确开发研究过程中可能引发的环境问题
源头上避免的方法研究 过程中、产生后消除的方法研究
第8章 干刻工艺
第八章干刻工艺
8.1 Dry Etch工序的目的
广义而言，所谓的刻蚀技术，是将显影后所产生的光阻图案忠实地转印到光阻下的材质上，形成由光刻技术定义的图形。它包含了将材质整面均匀移除及图案选择性部分去除，可分为湿式刻蚀(wet etching)和干式刻蚀(dry etching)两种技术。第五章中已经对湿式刻蚀进行了较详细的介绍。湿式刻蚀具有待刻蚀材料与光阻及下层材质良好的刻蚀选择比（selectivity）。然而，由于化学反应没有方向性，因而湿式刻蚀是各向同性刻蚀。当刻蚀溶液做纵向刻蚀时，侧向的刻蚀将同时发生，进而造成底切（Undercut）现象，导致图案线宽失真，如下图所示。
图8.1 底切现象
自1970年以来，元件制造首先开始采用电浆刻蚀技术（也叫等离子体刻蚀技术），人们对于电浆化学性的了解与认识也就越来越深。在现今的半导体集成电路或LCD制造过程中，要求精确地控制各种材料尺寸至次微米大小，而且还必须具有极高的再现性，电浆刻蚀是现今技术中唯一能极有效率地将此工作在高良率下完成的技术，因此电浆刻蚀便成为半导体制造以及TFT LCD Array制造中的主要技术之一。
干式刻蚀通常指利用辉光放电（glow discharge）方式，产生包含离子、电子等带电粒子以及具有高度化学活性的中性原子、分子及自由基的电浆，来进行图案转印（pattern transfer）的刻蚀技术。干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法，广泛应用于半导体或LCD 前段制程。在本章节中，将针对干刻蚀技术加以说明。
第8章 已加工表面质量
第八章 已加工表面质量
任何机械加工所得到的零件表面， 任何机械加工所得到的零件表面，实际上都不 是完全理想的表面，实践表明， 是完全理想的表面，实践表明，机械零件的破 一般总是从表面层开始的。 坏．一般总是从表面层开始的。这说明零件的表面 质量是至关重要的，它对产品的质量有很大影响。 质量是至关重要的，它对产品的质量有很大影响。 研究加工表面质量的目的， 研究加工表面质量的目的，就是要掌握机械加 工的各种工艺因素对加工表面质量影响的规律， 工的各种工艺因素对加工表面质量影响的规律，以 便应用这些规律控制加工过程。 便应用这些规律控制加工过程。最终达到提高加工 表面质量、提高产品使用性能的目的。 表面质量、提高产品使用性能的目的。
（3）表面纹理零件耐磨性的影 响 1）表面纹理的形状和刀纹 方向对耐磨性也有影响，这是 因为它能影响金属表面的实际 接触面积和润滑液的存留情况。 一般，圆弧状、凹坑状表面纹 理的耐磨性好，尖峰状的耐磨 性差。 2）在运动副中，轻载时， 两相对运动零件的刀纹方向和 相对运动方向一致时，耐磨性 较好，磨损最小；两者的刀纹 方向和运动方向垂直时，耐磨 性最差，磨损最大。 但是在重载情况下，由于压 强、分子亲和力和润滑液的储 存等因素的变化，其规律与上 述有所不同。
层 特点 污染、吸附层（物理吸附、化学吸附）、化合物层、异 吸附层（外界作用 物嵌入 引起） 非晶质层、微细结晶层、位错密度升高、孪晶生成、表 压缩区（组织变化 层合金化、组织纤维化、研磨相变、加工结晶应变、 层） 摩擦热再结晶 残余应力层 应力的大小、应力的分布
任何机械加工所得到的零件表面， 任何机械加工所得到的零件表面，实际上都不 是完全理想的表面，实践表明， 是完全理想的表面，实践表明，机械零件的破 一般总是从表面层开始的。 坏．一般总是从表面层开始的。这说明零件的表面 质量是至关重要的，它对产品的质量有很大影响。 质量是至关重要的，它对产品的质量有很大影响。 研究加工表面质量的目的， 研究加工表面质量的目的，就是要掌握机械加 工的各种工艺因素对加工表面质量影响的规律， 工的各种工艺因素对加工表面质量影响的规律，以 便应用这些规律控制加工过程。 便应用这些规律控制加工过程。最终达到提高加工 表面质量、提高产品使用性能的目的。 表面质量、提高产品使用性能的目的。
（3）表面纹理零件耐磨性的影 响 1）表面纹理的形状和刀纹 方向对耐磨性也有影响，这是 因为它能影响金属表面的实际 接触面积和润滑液的存留情况。 一般，圆弧状、凹坑状表面纹 理的耐磨性好，尖峰状的耐磨 性差。 2）在运动副中，轻载时， 两相对运动零件的刀纹方向和 相对运动方向一致时，耐磨性 较好，磨损最小；两者的刀纹 方向和运动方向垂直时，耐磨 性最差，磨损最大。 但是在重载情况下，由于压 强、分子亲和力和润滑液的储 存等因素的变化，其规律与上 述有所不同。
层 特点 污染、吸附层（物理吸附、化学吸附）、化合物层、异 吸附层（外界作用 物嵌入 引起） 非晶质层、微细结晶层、位错密度升高、孪晶生成、表 压缩区（组织变化 层合金化、组织纤维化、研磨相变、加工结晶应变、 层） 摩擦热再结晶 残余应力层 应力的大小、应力的分布
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① 改变气体分压 ▪ 对于气体参与的任意一反应，增加反应物的
分压或减小产物的分压，将使Q＜ Kθ， △rGm ＜0， 平衡向右移动。反之，平衡逆向 移动. ▪ 压力的变化对液相和固相反应的平衡位置几 乎没有影响。
rG m RlTnKa Ka exp rG (m /R)T
4. 非标准反应吉布斯自由能的变化值
设在封闭体系中进行下面的化学反应
aA + bB → gG + hH
经过推导可得：
rGmrGm RT ln G g A a H B h b
当反应在指定温度和压力下达到平衡状态
时， rGm = 0，上式变为：
P
PA
PB
1807年，道尔顿（Dalton J.）从实验中得出：
ppApB
也就是说：低压混合气体的总压力等于各组分的分 压力之和。这就是所谓的分压定律（或称为道尔顿 定律）。
2．化学反应平衡常数
反应达平衡时，用反应物和生成物的实际压力、摩尔分 数或浓度代入计算，得到的平衡常数称为经验平衡常数， 一般有单位。例如，对任意反应：
说明
★ Kθ是单位为一的量。 ★ Kθ越大，化学反应向右进行得越彻底。 • 因此标准平衡常数是一定温度下，化学反应可能
进行的最大限度的量度。 ★ Kθ只与反应的本性和温度有关， 与浓度或分压无
关。
3. 标准反应吉布斯自由能的变化值 在温度T时，当反应物和生成物都处于标准态， 发生反应进度为1mol的化学反应Gibbs自由能的 变化值，称为标准摩尔反应吉布斯自由能变化值， 用 rGm(T表) 示。
【例】 298.15K时，反应
其ΔrGmΘ = -16.5kJ/mol。若体系中物质的量之比为 N2：H2：NH3 =1：3：2，总压力为1atm时，计算反应 的ΔrGm ，并判断反应自动正向进行的可能性。
解： rGmrGm RTlnG gA a H B hb 非平衡
-16 × +.85.3× 1 24 98× l.n 1 513 121 1 1/3 2 2 2 11 3 3213/2 =-14.426×J/mol < 0
rGm
RTlnG gAaH B hb
平衡
所以： rGmRT lnKaRT ln G g A a H B h b非平衡
如果令
： Qa
GgHh AaBb
非平衡
则：
rG m RlT K n a RlT Q n a
这就是化学平衡等温方程式，也是非标准态时一 个化学反应的吉布斯函数变的表达式。
Qa ppG gA appH h B b 非平衡2.309Ka
因此，反应正向自动进行。
可见，我们可以通过求反应的Qa，并用它和平衡常
数进行比较，从而判断出反应进行的方向。
二、化学平衡体系的计算
2.平衡体系中各物质的量及转化率的计算
平衡转化 某 率该 反反 应应 物物 已的 经原 数 消始 量 耗 1数 掉 0% 0量 的 平衡产 转 率化该 为反 指应 定物 产 应 的 物 物 原 的 的 始 某 数 1数 反 0% 量 0量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、化学平衡的移动
▪ 定义：由于化学平衡的条件变化导致化学平衡 移 动的过程。 化学平衡移动直到建立新的平衡。
▪ 影响因素：浓度、压力和温度。
1. 浓度对化学平衡的影响
对于任意一化学反应，在等温下其自由能变为：
△rGm ＝RT ln (Q / Kθ) ▪ 如果反应Q = Kθ ，△rGm = 0，反应达到平衡； ▪ 如果增加反应物浓度或减少生成物浓度，将使Q
有等温方程式，可以判断一个化学反应的方向：
rrGGmm
0则反应正向自动进行； 0则反应逆向自动进行；
rGm o则化学反应达到平衡。
5.化学平衡特征
可逆反应的平衡状态是反应进行的限度，它具有 以下五个特征： （1）化学平衡最主要的特征是正反应的速度与逆反 应的速度相等。
（2）可逆反应达到平衡时，体系内各物质的浓度在 外界条件不变的情况下,不随时间而变化。
（3）化学平衡是一种动态平衡。当体系达到平衡 时，表面上看反应似乎“停顿”了。
（4）化学反应的平衡可以从正反应方向达到，也 可以由逆反应方向实现。
（5）化学平衡是有条件的。
二、化学平衡体系的计算
1.标准平衡常数的计算 (1)由平衡常数预计反应实现的可能性
(2)由平衡常数预计反应的方向和限度
(1)由平衡常数预计反应实现的可能性
高分子基本加工工艺第八章节
一、化学平衡
1.分压定律
若有摩尔A气体与摩尔B气体组成的混合气体，在温度T时体积为
V，则容器中混合气体的总压力为P，很容易直接测定。
若把摩尔A气体在温度T时单独置于体积为V的容器中，实验可测
得其压力P A。 同样，摩尔B气体在T、V条件下单独存在时产生的压力为P B。
分压定律
故而，反应正向自动进行。
所以，我们可以通过计算反应的吉布斯函数变，然后看它 是负数、正数，还是等于零来判断正向或逆向反应可否实 现。
(2)由平衡常数预计反应的方向和限度
【例】 求298.15K时，上例中反应的Ka，并判断
反应自动进行的方向。
解： K a rG m e x p R R rG lm T T n K a ex 8.p 31 4 2 69 .1 5 8 5 0 7 07 .77
c
(5). 标准平衡常数(standard equilibrium constant)
对于任意溶液 反应：aA+bB=dD+eE
当反应达到平衡时，
Kθ
([D] ([A]
cθ )d ([E] cθ )a ([B]
cθ )e cθ )b
Kθ称为标准平衡常数。
当反应物、产物中有气体物质（平衡分压
为 p )，则气体物质用 p / pθ 代替浓度项。
(1)用压力表示的经验平衡常数 K p
当 vB 时0 ， 的K p单位为1。
(2) 用摩尔分数表示的平衡常数 K x
对理想气体，符合Dalton分压定律，pB pxB
(3) 用物质的量浓度表示的平衡常数 K c
对理想气体，p cRT
(4) 液相反应用活度表示的平衡常数 K a
因为
aB
BcB ，则
＜ Kθ， △rGm ＜0 ，原有平衡被破坏，正向移动； ▪ 如果减少反应物浓度或增加生成物浓度，将使Q >
Kθ， △rGm > 0 ，原有平衡被破坏，逆向移动。
Qc
cGg
c
h H
c
a A
c
b B
Qc<Kc，平衡向右移动 Qc=Kc，体系达到平衡 Qc>Kc，平衡向左移动
2、压力对化学平衡的影响
分压或减小产物的分压，将使Q＜ Kθ， △rGm ＜0， 平衡向右移动。反之，平衡逆向 移动. ▪ 压力的变化对液相和固相反应的平衡位置几 乎没有影响。
rG m RlTnKa Ka exp rG (m /R)T
4. 非标准反应吉布斯自由能的变化值
设在封闭体系中进行下面的化学反应
aA + bB → gG + hH
经过推导可得：
rGmrGm RT ln G g A a H B h b
当反应在指定温度和压力下达到平衡状态
时， rGm = 0，上式变为：
P
PA
PB
1807年，道尔顿（Dalton J.）从实验中得出：
ppApB
也就是说：低压混合气体的总压力等于各组分的分 压力之和。这就是所谓的分压定律（或称为道尔顿 定律）。
2．化学反应平衡常数
反应达平衡时，用反应物和生成物的实际压力、摩尔分 数或浓度代入计算，得到的平衡常数称为经验平衡常数， 一般有单位。例如，对任意反应：
说明
★ Kθ是单位为一的量。 ★ Kθ越大，化学反应向右进行得越彻底。 • 因此标准平衡常数是一定温度下，化学反应可能
进行的最大限度的量度。 ★ Kθ只与反应的本性和温度有关， 与浓度或分压无
关。
3. 标准反应吉布斯自由能的变化值 在温度T时，当反应物和生成物都处于标准态， 发生反应进度为1mol的化学反应Gibbs自由能的 变化值，称为标准摩尔反应吉布斯自由能变化值， 用 rGm(T表) 示。
【例】 298.15K时，反应
其ΔrGmΘ = -16.5kJ/mol。若体系中物质的量之比为 N2：H2：NH3 =1：3：2，总压力为1atm时，计算反应 的ΔrGm ，并判断反应自动正向进行的可能性。
解： rGmrGm RTlnG gA a H B hb 非平衡
-16 × +.85.3× 1 24 98× l.n 1 513 121 1 1/3 2 2 2 11 3 3213/2 =-14.426×J/mol < 0
rGm
RTlnG gAaH B hb
平衡
所以： rGmRT lnKaRT ln G g A a H B h b非平衡
如果令
： Qa
GgHh AaBb
非平衡
则：
rG m RlT K n a RlT Q n a
这就是化学平衡等温方程式，也是非标准态时一 个化学反应的吉布斯函数变的表达式。
Qa ppG gA appH h B b 非平衡2.309Ka
因此，反应正向自动进行。
可见，我们可以通过求反应的Qa，并用它和平衡常
数进行比较，从而判断出反应进行的方向。
二、化学平衡体系的计算
2.平衡体系中各物质的量及转化率的计算
平衡转化 某 率该 反反 应应 物物 已的 经原 数 消始 量 耗 1数 掉 0% 0量 的 平衡产 转 率化该 为反 指应 定物 产 应 的 物 物 原 的 的 始 某 数 1数 反 0% 量 0量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、化学平衡的移动
▪ 定义：由于化学平衡的条件变化导致化学平衡 移 动的过程。 化学平衡移动直到建立新的平衡。
▪ 影响因素：浓度、压力和温度。
1. 浓度对化学平衡的影响
对于任意一化学反应，在等温下其自由能变为：
△rGm ＝RT ln (Q / Kθ) ▪ 如果反应Q = Kθ ，△rGm = 0，反应达到平衡； ▪ 如果增加反应物浓度或减少生成物浓度，将使Q
有等温方程式，可以判断一个化学反应的方向：
rrGGmm
0则反应正向自动进行； 0则反应逆向自动进行；
rGm o则化学反应达到平衡。
5.化学平衡特征
可逆反应的平衡状态是反应进行的限度，它具有 以下五个特征： （1）化学平衡最主要的特征是正反应的速度与逆反 应的速度相等。
（2）可逆反应达到平衡时，体系内各物质的浓度在 外界条件不变的情况下,不随时间而变化。
（3）化学平衡是一种动态平衡。当体系达到平衡 时，表面上看反应似乎“停顿”了。
（4）化学反应的平衡可以从正反应方向达到，也 可以由逆反应方向实现。
（5）化学平衡是有条件的。
二、化学平衡体系的计算
1.标准平衡常数的计算 (1)由平衡常数预计反应实现的可能性
(2)由平衡常数预计反应的方向和限度
(1)由平衡常数预计反应实现的可能性
高分子基本加工工艺第八章节
一、化学平衡
1.分压定律
若有摩尔A气体与摩尔B气体组成的混合气体，在温度T时体积为
V，则容器中混合气体的总压力为P，很容易直接测定。
若把摩尔A气体在温度T时单独置于体积为V的容器中，实验可测
得其压力P A。 同样，摩尔B气体在T、V条件下单独存在时产生的压力为P B。
分压定律
故而，反应正向自动进行。
所以，我们可以通过计算反应的吉布斯函数变，然后看它 是负数、正数，还是等于零来判断正向或逆向反应可否实 现。
(2)由平衡常数预计反应的方向和限度
【例】 求298.15K时，上例中反应的Ka，并判断
反应自动进行的方向。
解： K a rG m e x p R R rG lm T T n K a ex 8.p 31 4 2 69 .1 5 8 5 0 7 07 .77
c
(5). 标准平衡常数(standard equilibrium constant)
对于任意溶液 反应：aA+bB=dD+eE
当反应达到平衡时，
Kθ
([D] ([A]
cθ )d ([E] cθ )a ([B]
cθ )e cθ )b
Kθ称为标准平衡常数。
当反应物、产物中有气体物质（平衡分压
为 p )，则气体物质用 p / pθ 代替浓度项。
(1)用压力表示的经验平衡常数 K p
当 vB 时0 ， 的K p单位为1。
(2) 用摩尔分数表示的平衡常数 K x
对理想气体，符合Dalton分压定律，pB pxB
(3) 用物质的量浓度表示的平衡常数 K c
对理想气体，p cRT
(4) 液相反应用活度表示的平衡常数 K a
因为
aB
BcB ，则
＜ Kθ， △rGm ＜0 ，原有平衡被破坏，正向移动； ▪ 如果减少反应物浓度或增加生成物浓度，将使Q >
Kθ， △rGm > 0 ，原有平衡被破坏，逆向移动。
Qc
cGg
c
h H
c
a A
c
b B
Qc<Kc，平衡向右移动 Qc=Kc，体系达到平衡 Qc>Kc，平衡向左移动
2、压力对化学平衡的影响