第五章固体表面与界面 5-1名词解释
驰豫表面重构表面定向促进作用诱导促进作用色散促进作用范德华力润湿角临界表面张力附着功阳离子互换容量聚沉值触变性滤水性可塑性
5-2何谓表面张力和表面能？在固态和液态这两者有何差别？ 8 3
5-3在石英玻璃熔体之下20cm处为构成半径5×10m的气泡，熔体密度为2200kg/m，表面张力为0.29n/m，大气压力为1.01×105pa，谋构成此气泡所须要最高内压力就是多少？
5-4（1）什么是弯曲表面的附加压力？其正负根据什么划分？（2）设表面张力为0.9j/m2，计算曲率半径为0.5μm、5μm的曲面附加压力？ －
5-5什么是吸附和粘附？当用焊锡来焊接铜丝时，用挫刀除去表面层，可使焊接更加牢固，请解释这种现象？
5-6在高温将某金属熔于al2o3片上。（1）若al2o3的表面能够估算为1j/m2，此熔融金属的表面能够也与之相近，界面能够估算约为0.3j/m2，问接触角就是多少？（2）若液相表面能够只有al2o3表面能够的一半，而界面能够就是al2o3表面张力的2倍，先行估算接触角的大小？
5-7在20℃及常压下，将半径为10－3m的汞分散成半径为10－9m的小汞滴，求此过程所需作的功是多少？已知20℃时汞的表面张力0.470n/m。
5-8在2080℃的al2o3（l）内有一半径为10－8m的小气泡，求该气泡难以承受的额外压力就是多小？未知2080℃时al2o3（l）的表面张力为0.700n/m。
5-920℃时苯的表面张力为0.0289n/m，其饱和蒸气压为10013pa，若在20℃时将苯分散成半径为10 －
m的小滴，计算：（1）苯滴上的附加压力；（2）苯滴上的蒸气压与平面上苯液饱和蒸气压之比。
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5-1020℃时，水的饱和蒸气压力为2338pa，密度为998.3kg/m3，表面张力为0.07275n/m，求半径为10－9m的水滴在20℃时的饱和蒸气压为多少？
5-11若在101325pa，100℃的水中产生了一个半径为10－8m的小气泡，反问该小气泡若想存有并长大？此时水的密度为958kg/m3，表面张力为0.0589n/m。
5-1217℃时大颗粒的1，2－二硝基苯在水中的溶解度为0.0059mol/l，1，2－二硝基苯固体与溶液的界面张力为0.0257n/m，计算直径为10－8m的1，2－二硝基苯在水中的溶解度。1，2－二硝基苯固体的密度为1565kg/m。 3
5-13在某一定温度下，对h2在cu（s）上的吸附测得以下数据：
ph（×103pa）p/v（×105pa/l）5.0664.25610.137.60015-2011.6520.2714.8925-3317.73其中v就是相同压力下每克cu上溶解h2的体积（标准状况），谋朗格缪尔公式中的vs。
5-1420℃时，乙醚－水、汞－乙醚及汞－水的界面张力分别为0.0107、0.379及0.375n/m，在乙醚与汞的界面上滴一滴水，求其接触角。
5-15在真空下的氧化铝表面张力约为0.9n/m，液态铁的表面张力为1.72n/m，同样条件下液态铁－氧化铝的界面张力为2.3n/m，问接触角存有多小？液态铁若想润湿氧化铝？ 5-16考虑四种联接作用：焊接、烧结、粘附接合和玻璃－金属的封接，请从原子尺度考虑，解释这些联接作用相互间有何差异？
5-17mgo－al2o3－sio2系统的低共熔物放到si3n4陶瓷片上，在低共熔温度下，液相的表面张力为900mn/rn液体与液态的界面能够为600mn/m，测得接触角为70.52o。（1）谋si3n4的表面张力；（2）把si3n4在低共熔温度下展开热处理，测试其热锈蚀的槽角为60℃，谋si3n4的晶界能够？
5-18氧化铝瓷件中需要披银，已知1000℃时mn/m；mn/m；
mn/m，问液态银若想润湿氧化铝瓷件表面？可以用什么方法提升它们之间的 润湿性？
5-19根据图5-13和表中5-2所述，具备面心立方晶格相同晶面（110）、（100）、（111）上，原子密度相同，先行提问，那一个晶面上固－气表面能够将就是最高的？为什么？
5-20试解释粘土结构水和结合水（牢固结合水、松结合水）、自由水的区别，分析后两种水在胶团中的作用范围及其对工艺性能的影响。
5-21一个光滑的悬浮液，粘土浓度为30vol％，薄片状粘土颗粒尺寸就是平均值直径0.1μm，厚度0.01μm，谋颗粒间平均值距离就是多少个？
5-22粘土的很多性能与吸附阳离子种类有关。指出粘土吸附下列不同阳离子后的性能变化规律，（以箭头表示： ）
h＋al3＋ba2＋sr2＋ca2＋mg2＋nh4＋k＋na＋li＋
（l）色谱法能力；（2）粘土的ζ电位；（3）粘土的融合水量；（4）泥浆稳定性；（5）泥浆流动性；（6）泥浆触变性；（7）泥团可塑性；（8）泥浆滤水性；（9）泥浆浇筑时间；（10）坯体构成速率
5-23若粘土粒子是片状的方形粒子。长度分别为10、1、0.1μm，长度是其厚度的10倍。试求粘土颗粒平均距离是在引力范围2nm时，粘土体积浓度？
5-24用na2co3和na2sio3分别吸收同一种粘土（以高岭石矿物居多）泥浆，先行比较电解质重新加入量相同时，两种泥浆的流动性、注浆速率、触变性和坯体并致密度有何差别？
5-25影响粘土可塑性的因素有那些？生产上可以来用什么措施来提高或降低粘土的可塑性以满足成形工艺的需要？ 第五章答案 5-1略。
5-2何谓表面张力和表面能够？在固态和液态这两者有何差别？
解：表面张力：垂直作用在单位长度线段上的表面紧缩力或将物体表面增大一个单位所需作的功；σ=力/总长度（n/m）
表面能够：恒温、恒压、恒共同组成情况下，对称地减少物系表面积须对物质所搞的非体积功称作表面能够；j/m=n/m液体：无法忍受剪应力，外力所搞的功整体表现为表面积的拓展，因为表面张力与表面能够数量就是相同的； 2
液态：能够忍受剪切应力，外力的促进作用整体表现为表面积的减少和部分的塑性形变，表面张力与表面能够左右。
5-3在石英玻璃熔体下20cm处形成半径5×10m的气泡，熔体密度为2200kg/m，表面张力为0.29n/m，大气压力为1.01×10pa，求形成此气泡所需最低内压力是多少？ 5 －83
求解：p1（熔体柱静压力）=hρg=0.2×2200×9.81=4316.4pa 附加压力
=2×0.29/5×10-8=1.16×107pa
故形成此气泡所需压力至少为p=p1+△p+p大气=4316.4+1.16×107+1.01×105=117.04×105pa 2
5-4（1）什么是弯曲表面的附加压力？其正负根据什么划分？（2）设表面张力为0.9j/m，计算曲率半径为0.5μm、5μm的曲面附加压力？
求解：（1）由于表面张力的存有，并使弯曲表面上产生一个额外压力，如果平面的压力为p0，弯曲表面产生的压力差为△p，则总压力为p=p0+△p。额外压力的差值依赖于曲面的曲率，凸面为也已，凹面为负。 （2）根据laplace公式：
已是得△p=0.9×（1/0.5+1/5）=1.98×106pa
5-5什么是吸附和粘附？当用焊锡来焊接铜丝时，用挫刀除去表面层，可使焊接更加牢固，请解释这种现象？
求解：溶解：液态表面力场与被溶解分子出现的力场相互作用的结果，出现在液态表面上，分后物理溶解和化学溶解；
粘附：指两个发生接触的表面之间的吸引，发生在固液界面上；
铜丝放到空气中，其表面层被溶解膜（水解膜）所全面覆盖，焊锡冲压铜丝时，只是将溶解膜黏在一起，锡与溶解膜附着的附着功小，锉刀除去表面层遮住真正铜丝表面（换成水解膜），锡与铜相近材料附着很稳固。
5-6在高温将某金属熔于al2o3片上。（1）若al2o3的表面能估计为1j/m2，此熔融金属的表面能也与之相似，界面能估计约为0.3j/m2，问接触角是多少？（2）若液相表面能只有al2o3表面能的一半，而界面能是al2o3表面张力的2倍，试估计接触角的大小？ 求解：（1）根据yong方程：
将已知数据代入上式=0.7，所以可算得接触角约为45.6度
（2）将未知数据代入yong方程=0.8，已是得接触角约为36.9度。
5-7在20℃及常压下，将半径为10－3m的汞分散成半径为10－9m的小汞滴，求此过程所需作的功是多少？已知20℃时汞的表面张力0.47n/m。
求解：此过程所需要进行的功应等同于系统表面能够的减少,即为 ==59w
5-8在2080℃的al2o（内有一半径为10－8m的小气泡，求该气泡难以承受的额外压力就是多小？未知2080℃3l）时al2o3（l）的表面张力为0.700n/m。 解：根据公式
，已是得△p=2×0.7/10－8=1.4×108n
5-920℃时苯的表面张力为0.0289n/m，其饱和蒸气压为10013pa，若在20℃时将苯分散成半径为10 －6
m的小滴，计算：（1）苯滴上的附加压力；（2）苯滴上的蒸气压与平面上苯液饱和蒸气压之比。
求解：（1）根据公式
，可算得△p=2×0.0289/10－6=5.78×104n （2）根据开尔文方程，精简为 查得苯的密度为879kg/m3 将未知数据代入公式右边==0.002=
苯滴上的蒸气压与平面上苯液饱和蒸气压之比==1.002
5-1020℃时，水的饱和状态蒸气压力为2338pa，密度为998.3kg/m3，表面张力为0.07275n/m，谋半径为10m的水滴在20℃时的饱和状态蒸气dT多少？ －9
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