材料表界面思考题

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材料表界面 习题答案

材料表界面 习题答案

材料表界面习题答案材料表界面习题答案近年来,随着科技的不断发展,材料表界面的研究成为了材料科学领域的热点之一。

材料表界面是指两个或多个不同材料之间的交界面,它们的性质和结构对材料的性能起着至关重要的作用。

因此,研究材料表界面的性质和行为对于开发新材料、改善材料性能以及解决材料失效问题具有重要意义。

一、材料表界面的定义和分类材料表界面是指材料中两个或多个不同相之间的交界面,它们的性质和结构往往与材料本身的性质有很大的差异。

根据不同的分类标准,材料表界面可以分为物理界面和化学界面。

物理界面是指两个相之间仅有形态和结构上的差异,而化学界面则是指两个相之间发生了化学反应,形成了新的化学物质。

二、材料表界面的性质和行为材料表界面的性质和行为受到多种因素的影响,包括界面能量、界面结构、界面化学反应等。

界面能量是指两个相之间的能量差异,它决定了界面的稳定性和相互作用力的大小。

界面结构则指的是界面上原子或分子的排列方式,它对界面的力学性能和电子结构具有重要影响。

界面化学反应是指两个相之间发生的化学反应,它可以导致界面的变化和材料性能的改变。

三、材料表界面的研究方法为了研究材料表界面的性质和行为,科学家们发展了多种研究方法。

其中,最常用的方法包括电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱等。

电子显微镜可以观察到材料表界面的形貌和结构,X射线衍射可以分析界面的晶体结构,而拉曼光谱则可以研究界面的振动和光学性质。

四、材料表界面的应用材料表界面的性质和行为在材料科学和工程中具有广泛的应用。

例如,在材料加工过程中,控制材料表界面的性质可以改善材料的加工性能和机械性能。

在材料设计中,通过调控材料表界面的结构和化学反应,可以开发出新的材料,如纳米材料和复合材料。

此外,材料表界面的研究还有助于解决材料失效问题,如腐蚀、疲劳和断裂等。

综上所述,材料表界面是材料科学领域的一个重要研究方向。

通过研究材料表界面的性质和行为,可以为开发新材料、改善材料性能以及解决材料失效问题提供理论指导和技术支持。

材料工程复习思考题部分答案

材料工程复习思考题部分答案

材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同?答:材料科学侧重于发现和揭示组成与结构,性能,使用效能,合成与加工等四要素之间的关系,提出新概念,新理论。

而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题,侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用,两者相辅相成。

6、进行材料设计时应考虑哪些因素?答:. 材料设计的最终目标是根据最终需求,设计出合理成分,制订最佳生产流程,而后生产出符合要求的材料。

材料设计十分复杂,如模型的建立往往是基于平衡态,而实际材料多处于非平衡态,如凝固过程的偏析和相变等。

材料的力学性质往往对结构十分敏感,因此,结构的任何细小变化,性能都会发生明显变化。

相图也是材料设计不可或缺的组成部分。

7、在材料选择和应用时,应考虑哪些因素?答:一,材料的规格要符合使用的需求:选择材料最基本的考虑,就在满足产品的特性及要求,例如:抗拉强度、切削性、耐蚀性等;二,材料的价格要合理;三,材料的品质要一致。

8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。

答:金属:铸造(砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造)、塑性加工(锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨)、热处理、焊接(熔化焊、压力焊、钎焊);橡胶:塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分;高分子:挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。

10、如何区分传统材料与先进材料?答:传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料,如水泥、钢铁,这些材料量大、产值高、涉及面广,是很多支柱产业的基础。

先进材料是正在发展,具有优异性能和应用前景的一类材料。

二者没有明显界限,传统材料采用新技术,提高技术含量、性能,大幅增加附加值成为先进材料;先进材料长期生产应用后成为传统材料,传统材料是发展先进材料和高技术基础,先进材料推到传统材料进一步发展。

材料表界面思考题及资料

材料表界面思考题及资料

第9章思考题
1、表征颗粒度仪器方法? 2、表征表面原子价态? 3、观察材料的表面原子形貌,操从原子使用什麽仪器? 4、解释名词的中英文意义,并指出有何用途?
TEM、AES、XPS、SEM、STM、AFM、BET SPM LEED…
3、4、5 组成与结构电子价态等
总组成(本体)AAS、EPMA、XRF
第1章思考题
1、胶体界面科学定义? 2、何谓表面,界面?两者区别? 3、第一个提出胶体概念的人是谁? 4、使胶体化学成为独立科学的是谁? 5、胶体界面化学未来发展? 6、结合本学科特点谈谈与胶体界面化学的关系。
第2章 思考题
1 何为表面张力,比表面能,比表面吉布斯函数? 三者关系如何?
2 引起小颗粒(小气泡,小液滴等)物质各种表面效应 (附加压力,毛细现象和介稳现象等)的最根本的物理量是什麽?
第5章思考题
1、表面活性的分类? 2、表面活性的结构特征? 3、表面活性的性质?有哪些直接作用? 4、何为CMC?加溶作用?与助溶作用和乳状液的区别? 5、何为乳状液? 6、何为HLB?何为其加合性? 7、微乳状液与乳状液、胶束在大小,相态和稳定性上的异同? 8、如何得到稳定的泡沫? 9、何为双子表面活性剂?结构特征和性能有何突出特点? 10、何为Krafft点?浊点? 11、洗涤剂一般由几部分组成?
表面应力之间有何关系? 3、液体表面张力测定有哪些方法? 特点?
固体比表面自由能有哪些方法,存在什么不足? 4、固体吸附有哪几种方程?
国际上标准的测定比表面方法是依据哪个方程? 5、何为吸附滞后圈现象? 6、吸附势与气体压力什麽关系? 7、何为微孔填充,那些吸附的机制是微孔填充机制? 8、分子筛组成如何,有何特性? 最主要的特点是什麽? 9、气体吸附有何应用?

材料表界面 作业答案

材料表界面 作业答案
二维理想气体定律 理想气体状态方程
πA=RT
表面压较小的情况下成立
pv=RT
忽略了分子间互相作用力,利用理想化模型推导公式 低压、高温条件下成立
总结: 界面化学四大ຫໍສະໝຸດ 律 Laplace 方程 Kelvin 公式
p (1/ r1 1/ r2 )
P 2 V 2 M P0 r r
求出表面张力σ,即:
(2)修正的原因:①把凹凸月面当作球面近似处理。②只有在凹月面的最低点毛细上升的高 度才是h ,凸月面的最高下降才为h ,其余各点均大于h 。
6.试用Kelvin公式解释空气中水蒸汽过饱和的原因。在20℃下水的密度ρ =998.2kg/M3,表面张力为72.8*10(-3)N/m,若水滴半径为10(-6)cm,求水的 过饱和度。 答:(1)由Kelvin公式: P 2 V 2 M RT ln (2-40) P0 r r P0 为平液面的蒸汽压,P 为弯液面的蒸汽压,V 为液体摩尔体积,r 为弯液面的 曲率半径。 由上式可知,液滴的半径越小,其蒸气压越大。下面图示为根据 Kelvin 公式得 出的正常液体(平面)与小液滴的饱和蒸气压曲线。
5. 毛细管法测定液体表面张力的原理是什么?为什么要对毛细管法进行修正? 答:原理:液体在毛细管中易产生毛细现象。由Laplace方程推广到一般情况:
gh=2 /r (2-20) 其中△ρ 为气液两相密度之差, θ 为液体与管壁之间的接触角
,r为毛细管的半径,由上式,从毛细管上升或下降高度h可以
v a3 a v1/ 3 0.00951/ 3
其表面积为: A=6a =6*0.0095 =
2 2/3
比表面积=
表面积 6*0.00952/3 = (cm 2/g) 质量 0.1

材料专业综合实验思考题库

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实验 4.聚合物的注射成型
1.在选择料筒温度、注射速度、保压压力、冷却时间的时候,应该考虑哪些 问题?
料筒温度 保证树脂塑化均匀,使熔体粘度满足注射要求,温度不能过高,在 Tf 或 Tm 以上,但是不能高于 Td。
注射速度 保证熔料能充满模腔,速度慢、充模的时间长,剪切作用使熔体分子取向程度增大。反 之,则充模的时间短、熔料温度差较小、密度均匀,熔接强度较高,制品外观及尺寸稳定性 良好。但是,注射速度过快时,熔体高速流经截面变化的复杂流道并伴随热交换行为,出现 十分复杂的流变现象,制品可能发生不规则流动及过量充模的弊病。
实验 7. 原子力显微镜的工作原理及应用
1、原子力显微镜有哪些应用?
(1)形貌观察 AFM 可以对样品表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究。 (2)AFM 在高分子科学方面的应用 AFM 在高分子方面的应用起源于 1988 年,如今, AFM 已经成为高分子科学的一个重要研究手段。AFM 对高分子的研究发展十分迅速、 (a)高分子表面形貌和纳米结构的研究高分子的形貌可以通过接触式 AFM、敲击式 AFM 来研究。接触式 AFM 研究形貌的分辨率与针尖和样品接触面积有关。一般来说,针 尖与样品的接触尺寸为几纳米,接触面积可以通过调节针尖与样品接触力来改变,接触力越 小,接触面积就越小;同时也减少了针尖对样品的破坏。为了获得高分辨高分子图像,人们 用各种方法来对样品进行微力检测。在空气中扫描样品时,由于水膜的存在使得样品与针尖 有较强的毛细作用,达就加大了针尖与样品的表面作用力。为了消除毛细作用,人们提出在 液相中扫描样品可得到几纳牛的扫描力。 (b)AFM 对高分子材料纳米机械性能的研究扫描探针技术是研究高分子材料纳米范围 机械性能的强有力工具。在接触式 AFM 中.以不同的力扫描样品可以得到样品机械性能的 信息。高分子材料弹性模量的变化范围从几 MPa 到几 GPa,这就需要根据样品的不同性质 来选样低力或高力对样品成像。 (c)高分子组分分布研究许多高分子材料由不均一相组成,因此研究相的分布可以给 出高分子材料许多重要的信息。如图 7 增韧塑料是由两种不同高分子材料和橡胶颗粒共混而 成的,其高度图和相图有明显的不同相图中不仅可以分辨出两种不同高分子组分,而且可以 见到约 1nm 尺寸的橡胶颗粒。 (3)AFM 在生物大分子中的应用 AFM 是研究生物大分子强有力的工具。生物大分子 不同于一般高分子聚合物.它在生物体中多以单个分子存在,因此容易得到单个分子的形貌 图像,单个生物分子的三维形貌及动力学性质研究对解释生命现象有不可估量的作用.如今 人们用 AFM 研究各种生物分子,如 DNA、蛋白质、抗原抗体分子及其他一些重要分子。

复合材料思考题(大全5篇)

复合材料思考题(大全5篇)

复合材料思考题(大全5篇)第一篇:复合材料思考题复合材料1.根据复合材料的定义,试举一种以金属、陶瓷或高分子为基体的复合材料,并说明其特性。

用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分(或称组元),通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。

2.在给定基体材料和增强材料的前提下,如何才能获得优异性能的复合材料,试举一例说明。

3.复合材料制备方法的选择要遵循哪些原则? 增强材料损伤小、分布可控、发挥性能优势、性能/价格比低4.弥散强化是如何实现的?弥散颗粒对位错的钉扎5.根据连续纤维增强原理,说明采用哪些措施可以获得性能优异的连续纤维增强复合材料?优异的纤维性能、足够的纤维体积分数、与整体结构配合的纤维排列、良好的界面结合、基体具有良好的塑性、基体性能均匀。

6.如何使短纤维有序排列?排列成预制件、逐层铺设等。

7.短纤维增强复合材料的优势和不足分别有哪些?成本较低、制备相对容易;不足:纤维分布难以控制,复合材料的界面结合有待加强,相关增强机理有待完善。

8.混杂增强希望达到的目的是什么?试举例分析。

充分利用不同增强体的性能优势,获得比单一复合更加优异的综合性能。

9.试分析长纤维与颗粒混杂增强的优势和不足。

优势:获得良好单向性能的同时,获得良好的基体性能。

不足:长纤维的制备成本高,颗粒增强使成型难度更大。

10.复合材料的界面在复合材料中能发挥怎样的作用?传递应力、阻断裂纹、不连续效应、散射和吸收、诱导效应 11.复合材料的界面粘结机理有哪些?请举出一种加以说明。

机械作用理论、静电作用理论、界面反应理论、浸润理论、可变形层理论、约束层理论12.聚合物基复合材料的界面有哪些特点?聚合物基复合材料的界面往往含有改性层且界面层的模量一般低于增强材料的模量。

13.避免金属基复合材料界面过度化学反应的措施有哪些?增强材料处理(氧化、涂层)、基体材料合金化、改进制备工艺(避免液态、降低温度)。

水力学实验报告材料思考地的题目答案详解(全)

水力学实验报告材料思考地的题目答案详解(全)

水力学实验报告思考题答案(一)伯诺里方程实验(不可压缩流体恒定能量方程实验)1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P 可正可负。

而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J P 恒为正,即J>0。

这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。

如图所示,测点5至测点7,管渐缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,J P >0。

,测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P <0。

而据能量方程E 1=E 2+h w1-2,h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E 2恒小于E 1,(E-E )线不可能回升。

(E-E )线下降的坡度越大,即J 越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图上的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。

2、 流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?1)流量增加,测压管水头线(P-P )总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ,任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时,Q 增大,gv 22就增大,则γp Z +必减小。

而且随流量的增加,阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E 相应减小,故γpZ +的减小更加显著。

2)测压管水头线(P-P )的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时,ζ接近于常数,又管道断面为定值,故Q 增大,H ∆亦增大,()P P -线的起落变化更为显著。

3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题? 测点2、3位于均匀流断面,测点高差0.7cm ,γpZ H P +=均为37.1cm (偶有毛细影响相差0.1mm ),表明均匀流各断面上,其动水压强按静水压强规律分布。

材料成型原理思考题及解答改

材料成型原理思考题及解答改

材料成型原理思考题及解答改本课程的教学要求为1。

掌握液态金属和合金的凝固和结晶的基本规律,冶金处理及其对材料和零件性能的影响。

2。

注重掌握塑性成形的基础和塑性成形理论的应用3。

重点掌握材料成型过程中的化学冶金及现象、缺陷形成机理、影响因素和预防措施第二章液态金属的主要内容1,液态金属的基本特性2,液态金属的粘度,表面张力,G吸附方程3,流动方程,相似律4,流变行为和流变铸造问题1。

当固相表面存在液相和气相,且三者处于界面平衡时,在什么条件下固液相互润湿当达到平衡时,气、液、固三相交界处的气液界面和固液界面之间的夹角称为接触角,由θ表示它实际上是液体表面张力和液-固界面张力之间的角度接触角由气相、液相和固相界面上三种界面张力的相对大小决定。

从接触角的值可以看出液体对固体的润湿程度。

当和达到平衡时,得到以下关系:γSG-γSL=γLG cosθ上述方程称为杨氏方程从杨的方程中,我们可以得出以下结论: (1)如果(γSG-γSL)=γLG,cosθ=1,θ = 0,这是完全润湿的情况。

如果(γSG-γSL)>γLG,则直到θ=0时才达到平衡,因此杨方程不适用,但液体仍能在固体表面扩散(2)如果00,θeC产生裂纹3)冷裂纹分为延迟裂纹、硬化脆化裂纹(淬火裂纹)和低塑性脆化裂纹。

宏观断裂具有闪亮金属光泽的脆性断裂特征。

显微观察:沿晶断裂,也有穿晶(粒内)断裂,或沿晶和穿晶混合断裂。

原因:钢级的硬化倾向;焊接接头的氢含量和分布,焊接接头的约束应力4)分层撕裂特征:具有梯形外观的外观基本上由平行于滚动方向的平台和基本上垂直于平台的剪力墙组成断口是典型的木纹原因:由于轧制母材中的层状夹杂物和焊接过程中垂直轧制方向的应力5)应力腐蚀裂纹特征:无明显均匀腐蚀痕迹,断续裂纹形式从横截面上看:裘德就像一棵干枯的树的根须,由表及里,深宽比大,典型特征是长而细的分叉。

从断口来看,它是一个典型的脆性断口,仍保持金属光泽。

建筑材料课后思考题答案和习题答案讲解

建筑材料课后思考题答案和习题答案讲解

建筑材料课后思考题答案和习题答案讲解第一章建筑材料的基本性质复习思考题1、说明材枓的体积构成与各种密度概念之间的关系。

答:体积是材料占有的空间尺寸。

由于材料具有不同的物理状态,因而表现出不同的体积。

(1)绝对密实体积和实际密度绝对密实体积即干燥材料在绝对密实状态下的体积,即材料内部固体物质的体积,或不包括内部孔隙的材料体积。

材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为实际密度。

(2)表观体积和表观密度材料单位表观体积的质量称为表观密度。

表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。

其封闭孔隙的多少,孔隙中是否含有水及含水的多少,均可能影响其总质量或体积。

因此,材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。

(3)材料的自然体积与体积密度材料的自然体积指材料在自然状态下的体积,即整体材料的外观体积(含内部孔隙和水分)。

体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。

(4)材料的堆积体积与堆积密度材料的堆积体积指粉状或粒状材料,在堆积状态下的总体外观体积。

松散堆积状态下的体积较大,密实堆积状态下的体积较小。

堆积密度是指粉状或粒状材料,在堆积状态下单位体积的质量。

2、何谓材料的亲水性和憎水性?材料的耐水性如何表示?答:当润湿边角θ≤90°时,材料能被水润湿表现出亲水性,称为材料的亲水性;当θ>90°时,材料不能被水润湿表现出憎水性,称为材料的憎水性。

材料的耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。

耐水性用软化系数表示,如下式:式中:KR ——材料的软化系数fb ——材料在饱和吸水状态下的抗压强度(MPa ) fg ——材料在干燥状态下的抗压强度(MPa )3、试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。

答:材料的导热性是指材料两侧有温差时,热量由高温侧流向低温侧传递的能力,常用导热系数表示。

材料的导热系数λ主要与以下因素有关:(1)材料的化学组成和物理结构;(2)孔隙状况;(3)环境温度。

材料科学基础---第四章 表面与界面

材料科学基础---第四章  表面与界面
单位面积上的能量和单位长度上的力是等因次的,
J/m2 Nm2mm N
液体的表面能和表面张力在数值上是相等的;固体 的表面能和表面张力在数值上往往是不相等的。
思考题
1、固体表面具有哪些特征?固体表面的不均一 性是如何产生的?
2、在表面力作用下,离子晶体表面会产生哪些 变化?
3、表面粗糙度和微裂纹对晶体表面会产生什么 影响?
1)—开尔文方程
r2
P—曲面上蒸汽压 P0—平面上蒸汽压 r —球形液滴的半径 R—气体常数
—液体密度 M—分子量 —表面张力
讨论: (1) 凸面蒸汽压>平面>凹面蒸汽压。 应用:解释蒸发凝聚传质。 (2)开尔文公式也可应用于毛细管内液体的蒸汽压变化。
如液体对管壁润湿,则
lnP2M1cos P0 RT r
材料科学基础---第四章 表面 与界面
பைடு நூலகம்
一、固体表面的特征
1、固体表面的不均一性 ●绝大多数晶体是各向异性。 ●同一种物质制备和加工条件不同也会有不同的表 面性质。 ●由于晶格缺陷、空位或位错而造成表面的不均一 性; ●由于外来物质污染,吸附外来原子占据表面位置 引起固体表面的不均一性。 ●固体表面无论怎么光滑,从原子尺寸衡量,实际 上也是凹凸不平的。
4、什么是晶界?相界面?晶界具有什么特点? 5、什么是晶界构型?多晶材料中晶界相遇有哪
几种构型?
第二节 界面行为
一、弯曲表面效应 二、润湿与粘附
一、 弯曲表面效应
1、弯曲表面的附加压力 (1)定义:弯曲表面两边的压力差称为弯曲表面的附加压力。 符号:∆P。 (2)产生原因:由于表面张力的作用。方向:曲率中心。
图4-6 润湿的三种情况
(1)附着润湿

材料表界面思考题答案汇总

材料表界面思考题答案汇总
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《材料表界面》复习思考题答案汇总
(1) V =
1×10−3 kg 3V = 10−6 m3 ; A = 4π r 2 = 4 × π × ( ) 2 / 3 = 4.84 × 10−4 m 2 3 1000kg / m 4π
G = Gs i A = 72 × 10−3 × 4.84 × 10−3 = 3.48 × 10−5 J 4 4 (2) V1 = π ⋅ r 3 = π × (2 × 10−9 / 2)3 = 4.2 × 10−27 m3 3 3 10−6 V 水滴数n= = = 2.38 × 1020 A1 = 4π r 2 = 4π × (10−9 ) 2 = 1.26 × 10−17 m 2 −27 V1 4.2 × 10 G = nGs A1 = 2.38 × 1020 × 72 × 10−3 × 1.26 × 10−17 = 215.9 J
4π r 2 3 A0 = = 4 ρ π r3 ρr 3 由Kelvin方程 ln
∴ r=
3 = 3 ×10−9 m ρ A0
p 2σ M 2 × 71.97 × 10−3 × 18 × 10−3 = = = 0.348 p0 RT ρ r 8.3145 × 298.15 × 103 × 3 × 10−9 p = 1.416 p0 ∴ p = 4.488kPa
5. 弯曲面的附加压力 ΔP 与液体表面张力和曲率半径之间存在怎样的关系?若弯曲面为球 面,平面又怎样? P9
(1) 关系为:Laplace 方程
1 1 Δp = σ ( + ) r1 r2
(2) 球面 (3) 平面
r1 = r2 Δp = r1 = r2 = ∞
2σ r Δp = 0 即跨越平面没有压差。

材料表面与界面课后思考题

材料表面与界面课后思考题

材料表面与界面课后思考题第一章1.试述表面张力(表面能)产生的原因。

怎样测试液体的表面张力(1)原因液体表面层的分子所受的力不均匀而产生的。

液体表面层即气液界面中的分子受到指向液体内部的液体分子的吸引力,也受到指向气相的气体分子的吸引力,由于气相吸引力太小,这样,气液界面的分子净受到指向液体内部并垂直于表面的引力作用,即为表面张力。

这里的分子间作用力为范德华力。

(2)测试①毛细管上升法测定原理将一支毛细管插入液体中, 液体将沿毛细管上升, 升到一定高度后, 毛细管内外液体将达到平衡状态, 液体就不再上升了。

此时, 液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。

则γ=1 /2(ρl-ρg)ghrcosθ (1)(1)式中γ为表面张力, r为毛细管的半径, h为毛细管中液面上升的高度,ρl为测量液体的密度,ρg为气体的密度( 空气和蒸气) , g为当地的重力加速度, θ为液体与管壁的接触角。

若毛细管管径很小, 而且θ=0 时, 则上式(1)可简化为γ=1/2ρghr (2)②Wilhelmy 盘法测定原理用铂片、云母片或显微镜盖玻片挂在扭力天平或链式天平上, 测定当片的底边平行面刚好接触液面时的压力, 由此得表面张力, 公式为: W总-W片=2γlcosφ式中,W总为薄片与液面拉脱时的最大拉力,W片为薄片的重力, l为薄片的宽度, 薄片与液体的接触的周长近似为2l, φ为薄片与液体的接触角。

③悬滴法测定原理悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状计算表面张力。

在一定平面上, 液滴形状与液体表面张力和密度有直接关系。

由Laplace 公式, 描述在任意的一点P 曲面内外压差为式中R1, R2 为液滴的主曲率半径; z 为以液滴顶点O为原点, 液滴表面上P 的垂直坐标; P0 为顶点O处的静压力。

定义S= ds/de式中de为悬滴的最大直径, ds为离顶点距离为de 处悬滴截面的直径再定义H=β(de/b)2 则得γ= (ρl-ρg)gde2/H 式中b为液滴顶点O处的曲率半径。

《材料表面处理技术与工程实训》习题解答

《材料表面处理技术与工程实训》习题解答

《材料表面处理与工程实训》习题解答第1章材料表面处理的分类思考题1. 材料表面处理全面而确切的含意是什么?表面处理应该是指为满足特定的工程需求,使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺,它以表面科学为理论基础,利用各种物理的、化学的、物理化学的、电化学的、冶金的以及机械的方法和技术,使材料表面得到我们所期望的成分、组织、性能或绚丽多彩的外观。

2. 举出您比较熟悉的一个产品对材料表面处理技术的需求。

提示:随着材料表面处理技术的发展,基材不再局限于金属材料而是包揽金属、有机、无机、复合等材料领域。

对材料表面性能的要求也从一般的装饰防护拓展到机、电、光、声、热、磁等多种特种功能和综合功能领域。

举出一例。

3. 在您所接触的日常生活用品中,哪一件制品的表面处理您最喜欢,为什么?您能说出它的表面是怎样处理的吗?提示:学习用品、通讯工具、交通工具等。

4. 在您所接触的日常生活用品中,有哪一件您认为如果能在表面处理上作一些改进,大家就会更喜欢它?您对它的改进有具体设想吗?提示:学习用品、通讯工具、交通工具等。

5. 什么是表面改性?什么是表面加工?二者有什么区别?表面改性——用机械、物理和化学的方法,改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态。

表面加工——通过物理化学方法使金属表面的形貌发生改变,但不改变金属表面的金相组织和化学成分,如:表面微细加工、抛光、蚀刻、整体包覆。

区别:表面加工不改变金属表面的金相组织和化学成分;表面改性改变金属表面的金相组织和化学成分。

第2章材料表面处理的理论基础思考题1.什么是清洁表面,什么是实际表面,二者具有怎样的研究意义?清洁表面是指不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理化学效应的表面。

这种清洁表面的化学组成与体内相同,但周期结构可以不同于体内。

在材料实际应用过程中,材料表面是要经过一定加工处理(切割、研磨、抛光等),材料又在大气环境(也可能在低真空或高温)下使用。

材料结构与性能思考题

材料结构与性能思考题

《材料结构与性能》思考题第一章金属及合金的晶体结构1.重要名词晶体非晶体单晶体多晶体晶粒晶界各向异性假等向性(伪各向同性)空间点阵阵点(结点)晶胞简单晶胞(初级晶胞)布拉菲点阵晶系晶面晶面指数晶向晶向指数密勒指数晶面族晶向族晶带晶带轴面间距配位数致密度点阵常数面心立方(A1)体心立方(A2) 密排六方(A3) 同素异构现象四面体间隙八面体间隙多晶型性(同素异构转变) 原子半径合金相固溶体间隙固溶体置换固溶体有限固溶体无限固溶体电子浓度无序分布偏聚短程有序短程有序参数维伽定律中间相金属间化合物正常价化合物电子化合物(Hume-Rothery相) 间隙相间隙化合物拓扑密堆相(TCP相) PHACOMP方法超结构(有序固溶体,超点阵)长程有序度参数反相畴(有序畴)2.试述晶体的主要特征。

3.画出立方晶系中的下列晶面和晶向:(100), (111), (110), (123), (130)), (121), (225), [112], [312], 2]。

画出六方晶系中的下列晶面:(0001), (1120), (1011)。

[114.画出立方晶系(110)面上的[111]方向,(112)上的[111]方向。

在其(111)面上有几个<110>方向?5.计算面心立方、体心立方、密排六方点阵晶胞的晶胞内原子数、致密度。

其中原子的配位数是多少?6.面心立方和密排六方点阵的原子都是最密排的,为什么它们形成了两种点阵?7.画图计算面心立方和体心立方点阵的四面体、八面体间隙的半径r B与原子半径r A之比。

8.铜的面心立方点阵常数为3.608Å,计算其(122)晶面间距。

9.立方晶系中晶面指数和晶向指数有什么关系?10.写出立方晶系{112}晶面组的全部晶面和<123>晶向族的全部晶向。

11.已知点阵常数a=2 Å,b=6 Å, c=3 Å, 并已知晶面与三坐标轴的截距都是6 Å,求该晶面的指数。

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案第二章2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布(用方框图表示)。

2-2.的镁原子有13个中子,11.17%的镁原子有14个中子,试计算镁原子的原子量。

2-3.试计算N壳层内的最大电子数。

若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时,该原子的原子序数是多少?2-4.计算O壳层内的最大电子数。

并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。

2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类,简单说明理由。

2-6.按照杂化轨道理论,说明下列的键合形式:(1)CO2的分子键合(2)甲烷CH4的分子键合(3)乙烯C2H4的分子键合(4)水H2O的分子键合(5)苯环的分子键合(6)羰基中C、O间的原子键合2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些?2-8.试解释表2-3-1中,原子键型与物性的关系?2-9.0℃时,水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象?2-10.当CN=6时,K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时,半径是多少?(b)CN=8时,半径是多少?2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量?(b)每mm3的金有多少个原子?(c)根据金的密度,某颗含有1021个原子的金粒,体积是多少?(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙,则1021个原子占多少体积?(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比?2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子,每边的边长是0.478nm,则CaO的密度是多少?2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子,但是为何不适用于分子?2-14.计算(a)面心立方金属的原子致密度;(b)面心立方化合物NaCl的离子致密度(离子半径r Na+=0.097,r Cl-=0.181);(C)由计算结果,可以引出什么结论?2-15.铁的单位晶胞为立方体,晶格常数a=0.287nm,请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。

材料表面与界面标答

材料表面与界面标答

2012研“材料表面与界面”期末考试标准答案一、表界面的定义是什么?举例说明研究材料表界面现象的重要意义。

1、表面定义界面定义分为5大类:固-气、液-气、固-液、液-液、固-固;其中前两者称为表面,后三者称为界面。

(10分)2、腐蚀、老化、硬化、破坏、印刷、涂膜、粘结、复合等。

(10分)二、溶质加到溶剂中可引起其表面张力的变化,简述溶质浓度对溶剂表面张力影响的三种类型。

哪种类型的物质可以称为表面活性剂?表面活性剂如何分类?1、三种类型:1)表面张力随溶质浓度的增加几乎成直线关系上升;2)表面张力随溶质浓度的增加而下降;3)加入少量可显著降低溶液的表面张力。

第三种类型的物质可以称为表面活性剂。

(10分)2、按亲水基类型分类:阴离子、阳离子、两性、非离子按分子量分类:低分子量、中分子量、高分子量按工业用途分类(10分)三、简述陶瓷材料表面结构、晶界、相界的特点。

陶瓷为无机非金属粉末晶体在一定条件下形成的多晶聚集体。

(5分)表面:无论经过多么精细的研磨、抛光处理,其表面都是相当不平整的,除明显起伏外,还有裂纹和空洞。

(5分)晶界:晶界可分为孪晶界、小角度晶界和大角度晶界三种。

(5分)相界:相界并不是单纯的一个面而是一个过渡层,有多个分子层。

陶瓷经过严格研磨抛光后,在距表面1微米内,晶粒尺寸与体内明显不同;特别在距表面0.1微米的范围,晶粒尺寸很细,相界区有非晶态存在。

(5分)四、填空题(1) 33.2、41.5及42.0;66.4、83.0及84.0 (1分)聚氯乙烯的极性使得其表面焓较大(1分)大体积苯环的存在使其表面熵较小(1分)(2) 17.9;12.7;(1分)22.1;(1分)0.758 (1分)(3) ⎪⎭⎫⎝⎛--+-)1ln()1()ln(nnnrnk(1.5分)⎪⎭⎫⎝⎛--+-)1ln()1()ln(nnnrnk(1.5分)(4)⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛'-Ω222221dzdnbzznεε(1.5分)Ωzn2ε(1.5分)(5) ⎰∞∞-⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫⎝⎛'--+⎪⎭⎫⎝⎛--+Ω=dzdzdnbznnznnnrnkT222)1(2)1ln()1()ln(1εεγ(3分)五、判断题(1) ( √ ) (1分)(2) ( √ ) (1分)(3) (×) (1分)(4) ( √ ) (1分)(5) (×) (1分)(6) ( √ ) (1分)(7) ( √ ) (1分)(8) ( √ ) (1分)(9) (×) (1分)(10) ( √ ) (1分)六、简答题(1) a) 高能粒子轰击聚合物表面产生大量自由基,形成致密的交联结构;(1分)b) 若被处理聚合物结构中含氧,则轰击使大分子链断裂分解产生活性氧,其效果类似于氧等离子处理;(1分)c) 轰击产生的新生自由基半衰期长,能与空气中氧作用,导致氧结合到大分子链上。

表面与界面物理复习思考题

表面与界面物理复习思考题

第4章练习1. 什么是表面吸附与偏析?气体分子碰到固体表面时,受到固体表面的不饱和力场的作用,停留在固体表面上,使气体分子在表面上的浓度增大,称为气体分子在固体表面的吸附;偏析是指液相或固溶体中原子(分子)在固-固、固-液界面上富集,即液相或固溶体中溶质原子在界面上的浓度大于其基相。

2. 比较化学吸附与物理吸附,并画出它们的吸附能曲线;什么是快化学吸附和慢化学吸附?吸附性能物理吸附 化学吸附 作用力吸附热(能)选择性吸附速度形成吸附层 范德华力 小 无选择性 快;几乎不要活化能 单分子或多分子吸附层 剩余价键力 大 有选择性 较慢,大多需要活化能 只能形成单分子吸附层慢化学吸附:EB>0,需要激活,是一种活化化学吸附;快化学吸附:EB<=0,不需要激活,非活化化学吸附。

3. 请解释第IV 型吸附等温线。

低压下上凸表明吸附物质和吸附剂有相当强的亲和力,并且也易确定,像在II 类等温线B 点的位置(相当于盖满单分子层时的饱和吸附量)。

压力增加,多层吸附逐渐产生毛细管凝结,吸附量剧增。

最后毛细孔中均装满吸附物,吸附量不再增加,等温线又平缓起来。

4. N 型半导体表面吸附氧后,它的表面电导和表面能带如何变化?N 型半导体表面,随温度升高,先是导致电子浓度增加,电阻下降;后来晶粒表面吸附氧,使得物理吸附变为化学吸附,电阻上升(电导下降),表面由于多子堆积,变成耗尽层。

5. 水在N 型半导体表面吸附后对电导和能带会发生哪些影响?N 型半导体吸附水气之后,氢从导带中抽出电子,表面形成耗尽层,故材料的电阻率增加。

N 型半导体吸附水气后,势垒增高,电阻增大,直到成为强反型层。

由于强反型层内有自由载流子空穴的存在,所以材料的电阻率将随水气的吸附而减小。

期末复习题6. 原子间的键合方式及性能特点。

化学吸附热物理吸附热离子键与离子晶体:电子转移,结合力大,无方向性和饱和性。

其特点是硬度高,脆性大,熔点高导电性差;共价键与原子晶体:电子共用,结合力大,有方向性和饱和性。

复合材料总思考题及参考答案

复合材料总思考题及参考答案
3.玻璃纤维的强度为什么比同成分的块状玻璃高几十倍?用微裂纹理论和定向拉伸来解释强度 ①微裂纹假说认为,玻璃的理论强度取决于分子或原子间的引力,其理论强度很高,可达到 2000— 12000MPa。由于微裂纹的存在,使玻璃在外力作用下受力不均,在危害最大的微裂纹处,产生应力集中, 从而使强度下降。另外,玻璃纤维高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性,使微裂纹产生的机会减少。此 外,玻璃纤维的断面较少,随着断面的减小,使裂纹存在的几率也减小,从而使纤维强度提高。 ②玻璃纤维在成型过程中由于拉丝机的牵引力作用,使玻纤内部分子产生一定的定向排列,抗拉强度提高。
4.玻璃纤维强度的影响因素有哪些?为什么? 主要是微裂纹理论的应用 答:①一般情况,玻璃纤维的拉伸强度随直径变细而拉伸强度增加。
②拉伸强度也与纤维的长度有关,随着长度增加拉伸强度显著下降。纤维直径和长度对拉伸强度的影 响,可用“微裂纹理论”给予解释,随着纤维直径的减小和长度的缩短,纤维中微裂纹的数量和大小就会 相应地减小,这样强度就会相应地增加,纤维越长,产生微裂纹的概率越大。
(1)比强度,比模量高(2)良好的高温性能(3)良好的尺寸稳定性(4)良好的化学稳定性(5)良好
的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性(6)良好的功能性能
3.复合材料是如何命名的?如何表述?举例说明。 4 种命名途径
①根据增强材料和基体材料的名称来命名,如碳纤维环氧树脂复合材料
②(1) 强调基体:酚醛树脂基复合材料(2)强调增强体:碳纤维复合材料
2.(1)聚酯树脂 ①特点:工艺性良好,室温下固化,常压下成型,工艺装置简单;树脂固化后综合性能良好,力学性能不
如酚醛树脂或环氧树脂;价格比环氧树脂低得多,只比酚醛树脂略贵一些。②不饱和聚酯树脂的缺点:固
化时体积收缩率大、耐热性差等。③主要用于一般民用工业和生活用品中。
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第1章思考题1、胶体界面科学定义?胶体界面科学:在原子或分子尺度上探讨两相界面上发生的化学过程以及化学过程前驱的一些物理过程。

2、何谓表面,界面?两者区别?界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区,若其中一相为气体,这种界面通常称为表面。

3、第一个提出胶体概念的人是谁?英国Graham格雷汉姆4、使胶体化学成为独立科学的是谁?德国Ostwald奥斯瓦尔德5、胶体界面化学未来发展?无论是金属材料、无机非金属材料还是高分子材料,表、界面对材料的性能都起着重要的作用。

可以预见,随着表、界面科学研究的深入,材料的性能将不断得到改进,材料的应用领域将不断扩展,材料表、界面的理论也将不断丰富、发展。

6、结合本学科特点谈谈与胶体界面化学的关系。

在现实生活中,表面与界面现象无处不在。

首先,表面活性剂材料可以制造肥皂和洗涤剂、乳化剂和稳定剂、除草剂和杀虫剂、织物软化剂等产品,使我们的生活更加便捷。

其次,表界面现象可以直接应用于润滑、粘接、湿润和防水等。

而且,表界面原理还可以用于天然和合成材料的纯化或改性,如三次采油、制糖、烧结等。

此外,人体的一些生理现象,如呼吸、关节润滑、液体运输中得毛细现象等也与表界面化学息息相关。

总之,无论是人类的生活生产还是科技的发展都离不开胶体界面化学。

第2章思考题1、何为表面张力,比表面能,比表面吉布斯函数?三者关系如何?表面张力(百度解释)是指液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界面上的张力,单位是N/m。

(物化解释)表面张力是指引起液体表面收缩的单位长度上的力,指向液体方向并与表面相切。

比表面能是温度、压力不变条件下,系统增加单位面积时环境需对系统做的可逆功,单位是J/m2。

比表面吉布斯函数是恒温、恒压条件下系统增加单位面积时系统的吉布斯自由能增量,单位是J/m2。

三者相等。

2、引起小颗粒(小气泡,小液滴等)物质各种表面效应(附加压力,毛细现象和介稳现象等)的最根本的物理量是什麽?表面张力、半径。

3、活性炭,活性氧化铝,活性铅…..等各种“活性”物质中的“活性”的含义是什麽?他们与普通的碳,氧化铝,铅有什麽区别?表面活性剂的“活性”与此有何不同?高表面张力、高比表面能、高比表面、高化学反应活性、高吸附量;“活性”物质具有高度的化学活泼性,高吸附量和纳米材料的各种优异性质。

表面活性剂的活性是指加入少量物质就可以使水的表面张力显著降低。

4、溶液表面吸量的定义是什麽,为何称为表面过剩量?在单位面积的表面层中,所含溶质的物质的量与具有相同数量溶剂本体溶液中所含物质的量的差值。

因为是单位表面层与溶剂本体中所含物质的差值,所以又称为表面过剩量。

5、表面张力测定有哪些方法?各有何特点?滴重法,是一种既精确又方便的方法,它既可测定气—液表面张力,有可测定液—液表面张力。

毛细管法,准确,其实验条件比较简单,数据容易测准。

最大压气泡法,精度高、准确,要求毛细管很细。

脱环法、吊片法和悬滴法。

第3章思考题1、固体表面有哪些特性?固体表面分子原子的受束缚性;表面的不均匀性;表面层分子与内部分子受力的不对称性;发生表面吸附。

2、分别对于液体和固体而言,它们的表面自由能,表面张力与表面应力之间有何关系?液体:表面自由能=表面张力=表面应力τ=Gs=σ固体:表面张力=表面应力=表面自由能的贡献+表面积改变引起表面能变化的贡献τ=σ=Gs+A(dGs/dA)T.P3、液体表面张力测定有哪些方法?特点?固体比表面自由能有哪些方法,存在什么不足?固体:劈裂功法、溶解热法、熔融外推法、接触角法。

不同的方法测出的同一固体的表面能可以相差很大。

4、固体吸附有哪几种方程?国际上标准的测定比表面方法是依据哪个方程?四种。

朗格缪尔吸附等温式、耶罗维奇吸附速率式和焦姆金吸附等温式、管孝男吸附速率式和弗利德里希吸附平衡式、BET吸附等温式。

国际标准BET5、何为吸附滞后圈现象?吸附曲线与脱附曲线形成的不重合的曲线的环,因为随着压力的下降,吸附量没有随之下降。

不同的滞后圈形状对应不同的孔道结构。

6、吸附势与气体压力什么关系?当吸附温度T远低于吸附质气体温度的临界温度Tc时,吸附膜为液态;当T略低于Tc时,吸附膜为液态和压缩气态混合物;当T大于Tc时,吸附膜为压缩气态。

7、何为微孔填充,那些吸附的机制是微孔填充机制?由于微孔孔壁势能场的叠加,大大加大了固体表面与吸附质分子的作用力,从而在极低压力下,就可有大的吸附量,并直到微孔全部填满。

如分子筛8、分子筛组成如何,有何特性?最主要的特点是什麽?M x[Al k Si m O n]·yH2O属于晶体,有微孔孔道。

特性:比表面大、活性高,耐热性好、耐水性好,择型选择性,再生性好、交换性好,吸水性好。

最主要的特点是比表面大、活性高。

9、气体吸附有何应用?固体比表面测定;孔径及孔径分布测定;气体吸附-色谱法分析的基础;气体的提取与去除;气体吸附是多项催化反应的主要步骤。

第4章思考题1、杨氏(Young)方程成立的条件是什麽?液滴足够小,重力可忽略;不考虑分子间作用力。

即均匀表面和固液间无特殊作用的三个表面张力平衡状态。

2、Young---Dupre公式反应了哪些量之间的关系?固-液之间的黏附功(W SL)与接触角和液-固表面张力的关系。

3、接触角测定有哪些方法?角度测量法停滴法吊片法电子天平法4、何为接触角滞后现象?产生的条件?液固界面取代气固界面与气固界面取代液固界面后形成的接触角不等的现象即为触角滞后现象。

表面不均匀时,滴加液体,接触较大,称为前进角;移出液体,接触角小,称为后退角。

条件:表面不均匀,表面粗糙度,表面污染。

5、何为高能表面,低能表面?σC的物理意义是什麽?高能表面:表面张力大,在几百--几千mN/m之间,如金属及其氧化物、硫化物、无机盐的表面。

低能表面:表面张力小,在25—100mN/m,如有机物与高聚物的表面。

临界表面张力6、何为动润湿与动接触?涂布时应注意什么?7、固液吸附的特点如何?影响因素主要有哪些?不可能有空白表面,存在竞争吸附;表面吸附量T=V(c0,i-c i)/m;时间长,需搅拌、震荡超声波;溶质溶剂吸附剂中的杂志影响敏感度。

8、固固界面结合有哪几种作用?有化学键合分子力作用9、σd, σp的意义是什麽?色散力的贡献;极性相互作用的贡献10、液液界面的张力有哪几种理论,那个比较完善?Antonoff理论;Good-Girifalco理论;Fowkes的σd理论;Fowkes的酸碱理论。

其中Fowkes 的酸碱理论比较完善,它不仅考虑了分子间作用力,而且考虑了氢键第5章思考题1、表面活性的分类?离子型表面活性剂;非离子型表面活性剂;特殊表面活性剂2、表面活性的结构特征?两亲结构;非极性亲油集团、极性亲水集团3、表面活性的性质?有哪些直接作用?性质:降低表面张力;定向排列;表面吸附;生成胶束直接作用:增溶作用、乳化作用、发泡作用、润湿作用、洗涤作用、分散作用。

4、何为CMC?加溶作用?与助溶作用和乳状液的区别?临界胶束浓度水溶液中表面活性剂的存在能使难溶于水的有机化合物的表观溶解度明显高于它在纯水中的溶解度称为加溶作用。

助溶作用是加入少量有机溶剂可使有机物在水中的溶解度变大增加,而乳状液是一种或几种液体以大于10-7m的液珠分散在另一不相混溶的液体之间形成的粗分散体系。

5、何为乳状液?乳状液是一种或几种液体以大于10-7m的液珠分散在另一不相混溶的液体之间形成的粗分散体系。

6、何为HLB?何为其加合性?亲水-亲油平衡值。

指混合表面活性剂的HLB可通过单一物质的HLB加合得到。

7、微乳状液与乳状液、胶束在大小,相态和稳定性上的异同?胶束单相1——几十nm 稳定性最高乳状液多相>0.1um 稳定性较低微乳状液多相几十——几百nm 稳定性极高8、如何得到稳定的泡沫?加入稳泡剂,如在洗涤剂水溶液中加入甘油或糖稀可到稳定的泡沫。

9、何为双子表面活性剂?结构特征和性能有何突出特点?两性表面活性剂,同时具有可电离的阳离子、阴离子。

具有依次连接长碳链、离子基、联接集团、离子基、长碳链结构特征更易吸附在气液表面,降低表面张力易凝成胶束Gemini降低溶液表面张力的倾向远大于聚集生成胶团的倾向具有低Krafft点与非离子型混用产生更大的协同作用具有良好钙皂分散性质在很多场合是优良的润湿剂10、何为Krafft点?浊点?离子型表面活性剂在足够低的温度下,溶解度随温度的升高而慢慢增大,当温度达到某一个值后,溶解度会突然增大,溶解度开始突然增大的温度为Krafft点。

非离子型表面活性剂在水溶液中的溶解度随温度的升高而下降,使溶液变浑浊的温度为浊点。

11、洗涤剂一般由几部分组成?表面活性剂、填充剂、酶、保湿剂、水、香精、pH调节剂、稳定剂等第6章思考题1、影响高分子材料表界面最基本性能之一表面张力的因素有哪些?温度、表面形态、相对分子质量、分子结构、内聚能密度、共聚和共混合添加剂2、相变如何聚合物表面张力?晶态转化与玻璃转化有何不同?一级相变可引起表面张力发生突变,而二级相变的玻璃化转变对表面张力的影响较小。

晶态的表面张力大于非晶态的表面张力晶态化转化是一级相变,玻璃转化是二级相变。

3、聚合物分子量如何影响表面张力?表面张力随聚合物分子量的增加而增加。

4、表面张力与摩尔体积和等张比容的关系如何?摩尔体积越小,等张比容越大,表面张力越大。

σ=(P/V)n5、何谓内聚能密度?如何影响表面张力?溶解度参数如何定义?内聚能是表征物质分子间相互作用力强弱的物理量,摩尔内聚能定义为消除1摩尔物质全部分子间作用力时内能的增加,E coh=ΔU=ΔH-R T,单位体积的内聚能定义为内聚能密度。

内聚能密度越大,表面张力越大,内聚能的平方根称为溶解度参数δ6、共聚、共混合添加剂如何影响表面张力?嵌段与接枝如何影响?(1)共聚共混使混合物形成了多元体系,低表面能的组分在表面上被优先吸附,使体系表面张力下降。

(2)对于嵌段共聚物,若A嵌段有高比表面能,B有低比表面能,则在形成共聚物时,B 嵌段在表面上被优先吸附,使体系表面张力明显下降。

接枝共聚物的情况与嵌段共聚物类似,但表面张力的减小程度会小一些。

7、由液体的σd, σp,用什麽方法可以得到固体的σd, σp?Fowkes与杨氏接触角联用8、固体聚合物表面张力测定方法?由表面张力与相对分子质量关系,以σ1/4~M-1或σ~M-2/3作图外推由等张比容法估算由表面张力与内聚能关系估算第7章思考题1、高分子材料表界面改性的方法有哪些?电量放电处理;火焰处理和热处理;化学处理;臭氧氧化;低温等离子处理;表面接枝。

2、改性的目的是什麽?改变表面化学组成,引进带有反应性的功能团;清除杂质和弱边界层等;改变界面的物理形态;提高表面能,改进聚合物表面的润湿性和黏合性;通过表面接枝反应设计界面过渡层。

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