第四章表面与界面.pptVIP

在多晶粒界面上的原子在烧结过程中，有相同成分和相同结构的晶粒彼此取向不同，在这种情况下，所呈现的晶粒间界。第62页，共106页，星期日，2025年，2月5日（3）晶界能：它表示一个样品受到张力作用而伸长时，厚度减小与长度增加之比式中：—与位错有关的一个长度。第63页，共106页，星期日，2025年，2月5日二、多晶体的组织晶界形状由表面张力的相互关系决定。晶界在多面体中的形状、构造和分布称为晶界构形。第64页，共106页，星期日，2025年，2月5日对于固－固－气界面张力平衡关系：对于固－固－液界面张力平衡关系：第65页，共106页，星期日，2025年，2月5日不同热处理时的第二相分布：二面角?与润湿关系：γSS/γSLcos（?／２）?润湿性相分布11/21200不孤立液滴1～1/2~/2120~600局部开始渗透晶界600润湿在晶界渗开2100全润湿浸湿整个材料第66页，共106页，星期日，2025年，2月5日热处理时形成的多相材料举例热处理时形成的多相材料第67页，共106页，星期日，2025年，2月5日三、晶界应力多晶材料中，如果有两种不同热膨胀系数的晶相组成，在加热与冷却过程中，由于两相膨胀系数的差别，在晶界上会有应力τ存在。最终会在晶界上出现裂纹，甚至使多晶体破裂。层状复合体中晶界应力的形成（A）高温下（B）冷却后无应力状态（C）冷却后层与层仍然结合在一起第68页，共106页，星期日，2025年，2月5日讨论：(1)晶界应力与热膨胀系数差、温度变化及复合层厚度成正比。(2)若热膨胀系数是各向同性，晶界应力不会产生。(3)若产生晶界应力，则厚度愈厚，应力愈大。结论：在多晶材料中，细而长的针状晶粒的强度与抗冲击性能较好。第69页，共106页，星期日，2025年，2月5日四、复合材料1、定义：复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的材料通过复合工艺组合而成的新材料。2、复合材料的分类(1)按基体材料分类：可分为有机材料基、金属基、无机非金属基(包括陶瓷基、碳基、水泥基等)等复合材料。(2)按增强材料分类：可分为纤维增强、颗粒增强、片状材料增强等复合材料，如下图所示。(3)按增强纤维类型分类(4)按材料作用分类(5)按复合材料结构特点分类第70页，共106页，星期日，2025年，2月5日第71页，共106页，星期日，2025年，2月5日第四节粘土—水系统胶体化学概述：一、粘土的荷电性1、负电荷产生的原因：主要是由于粘土晶格内离子的同晶置换、吸附在粘土表面的腐殖质离解而产生的。2、两性电荷3、净电荷粘土的正电荷和负电荷的代数和是粘土的净电荷。粘土一般是带有负电荷的。第72页，共106页，星期日，2025年，2月5日高岭石边面上的电荷第73页，共106页，星期日，2025年，2月5日二、粘土的离子吸附与交换1、定义：2、粘土的离子吸附与交换的特点：（1）同号离子相互交换；（2）离子以等当量交换；（3）交换和吸附是可逆过程，离子交换并不影响粘土本身的结构。如：Na粘土+Ca2+=Ca-粘土+2Na+Na注意：交换和吸附是两个不同的概念第74页，共106页，星期日，2025年，2月5日3、在生产中的应用：利用粘土的阳离子交换性质可以提纯粘土及制备单一离子的粘