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2.4.4 黏附 adhesion 固体表面的剩余力场不仅可与气体分子及溶液中的质点相互作用发生吸附，还可与其紧密接触的固体或液体的质点相互吸引而发生粘附。粘附现象的本质是两种物质之间表面力作用的结果。 粘附通常是发生在固液界面上的行为并取决于如下条件： (1)润湿性 (2) 粘附功（W） (3) 粘附面的界面张力γSL (4) 相溶性或亲和性 黏附过程 L S S-g界面 L－g界面 L S L－S界面 1. 润湿性 黏附面充分润湿是保证黏附处致密和强度的前提。润湿越好黏附也越好。 2. 黏附功（W） 黏附力的大小，与物质的表面性质有关，黏附程度的好坏可通过黏附功（W）衡量。 黏附功，是指把单位黏附界面拉开所需的功。 以拉开固一液界面为例，当拉开固一液界面后，相当于消失了固一液界面，但与此同时又新增了固一气和液一气两种界面，而这三种不同界面上都有着各自的表面（界面）能。 黏附功和界面张力 S L γLV γSV V 黏附功应等于新形成表面的表面能γSV和γLV以及消失的固液界面的界面能γSL之差： 黏附性能还与以下因素有关： 1）黏附与固体表面的清洁度有关。 如若固体表面吸附有气体（或蒸气）而形成吸附膜，那么会明显减弱甚至完全破坏黏附性能。 用焊锡焊东西时，要清洁表面，除去吸附膜，结合强度提高。 2）黏附与固体的分散度有关。 固体细小时，黏附效应比较明显，提高固体的分散度，可以扩大接触面积，从而可增加黏附强度。通常粉体具有很大的黏附能力。 3）黏附强度与外力作用下固体的变形程度有关。 如果固体较软或在一定的外力下易于变形，就会引起接触面积的增加，从而提高黏附强度 Questions 1. 晶体熔解的规律有哪些？ 2. 什么是热容和比热容？ 3. 衡量物体热膨胀现象的主要参数是？ 4. 如何通过接触角来判断润湿？ 5. 表面与界面的区别。 6. 举例说明荷叶效应的应用。 固体物质的结合键有哪几种？根据结合能的强弱如何排列？ 试比较晶体与非晶体固体升温曲线的异同。 晶体在熔解过程中遵循什么规律？ 荷叶效益的原理。 课后作业 * * * * 2.4 表面与界面 2.4.1 液体的表面张力与表面自由能 液体倾向于形成小滴 作用在液体表面，使液体表面收缩到最小面积的力，叫做「液体表面张力」。 F =液体表面收缩力 L= 分界线的长度 2.4.1 液体的表面张力与表面自由能 不同液体表面张力不同， 密度小、易蒸发液体表面张力小 同一液体表面张力随温度升高而减小， σ与液面大小无关， 一定温度下的某种液体，其σ是一定的 与液体表面的纯净程度有关， 肥皂水实验 σ与相邻物质的化学性质有关 比较苯与乙醚界面σ值的不同 2.4.2 固体的表面与界面 固体的接触界面一般可分为表面、界面和相界面： 1）表面: 表面是指固体(三维结构)与真空的界面。 2）界面: 相邻两个结晶空间的交界面称为“界面”。 界面不只是指一个几何分界面，而是指一个薄层 具有和它两边基体不同的特殊性质 物体界面原子和内部原子受到的作用力不同，它们的能量状态也就不一样 CVD氧化铝涂层剖面 氧化铝涂层表面 1μm 3）相界面: 相邻相之间的交界面称为相界面。 相界面有三类: 固相与固相的相界面（s／S）； 固相与气相之间的相界面（s／V）； 固相与液相之间的相界面（s／L）。 液-液界面 液-固界面 固-固界面 固-固界面是固体中的一种缺陷，有其自身的结构、化学成分和物理化学特性。这种缺陷，从它在物质中分布的几何特征来看，是二维的，借此区别于其他晶体缺陷如位错和空位等。 固体的表面自由能和表面张力 与液体相比： 固体的表面自由能中包含了弹性能。表面张力在数值上不等于表面自由能； 固体的表面张力是各向异性的。 实际固体的表面绝大多数处于非平衡状态，决定固体表面形态的主要是形成固体表面时的条件以及它所经历的历史。 固体的表面自由能和表面张力的测定非常困难。 为什么固体的表面张力在数值上不等于表面自由能？ 固体中质点间相互作用力相对液体来说要强很多，那么彼此间的相对运动要困难得多，在保持固体表面原子总数不变的条件下，通过弹性形变可使表面积增加，即固体的表面自由能中包含了弹性能，因此，表面张力在数值上已不在等于表面自由能。 表面力场 固体表面上的吸引