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每章重点 第一章 3、固体材料表面上可以发生哪五种结构和成分变化？ 答：弛豫、重构、台阶化、吸附、偏析 5、在讨论实际问题时，为什么表面能取决于表面自由能？对于液体来说，用它们的量纲 说明，表面张力与表面能在数值上是相等的。 答： ES =FS+TSS ，实验结果表明，由表面熵决定的表面束缚能TSS远远小于表面自由 能FS，因此在讨论实际问题时，可以忽略表面束缚能对表面能的贡献，即表面能取决 于表面自由能 对于液体来说，表面张力与表面能在数值上相等同。 (mN/m=mJ/m2=mN·m/m2) 第二章 2、单位体积物体所具有的表面积称为比表面，对于半径为r的球形颗粒、边长为L的立方体，分别求出它们的比表面。（比表面：单位体积的物质所具有的表面积有改动） ( (1) 半径为r的球形颗粒，其比表面为： S= 3 / r 证明：球形颗粒的表面积Sr=4 π r^2 球形颗粒的体积Vr=4/3 π r^3 故，比表面：S=Sr / Vr = 3 / r (2) 质量为m、密度为ρ的球形颗粒的比表面： S= 证明： ， 即： Sr = 有改动 ((3) 边长为L的立方体的比表面： 证明：面积 ，体积 比表面： 质量为m、密度为的立方体的比表面： （证明方法同上） 4、弯曲面的附加压力△p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？ 答：(1) 关系为：Laplace 方程 （记住公式） （2）球面 （3）平面 即跨越平面没有压差 6、水蒸气迅速冷却到25℃时会发生过饱和现象。已知25℃时水的表面张力σ =71.49mN/m，当过饱和水蒸气压为水的平衡蒸气压4倍时，开始形成水滴的半径。 解：用Kelvin公式计算：ln (请大家把这个公式记住，会考大题的）P为过饱和蒸气压，P0 为平衡蒸气压 有改动注意 已知： 7、乙醇的表面张力符合公式σ=72-0.5c+0.2c2，c是乙醇的浓度(mol/L)，温度为25℃，计算 0.5mol/L乙醇溶液的表面超量。 解： Gibbs吸附等温式 (记住公式) 有改动 8、试比较二维理想气体定律和理想气体状态方程的异同。 答：需要掌握：二维理想气体定律是在表面压力较小的情况下成立 二维理想气体定律 三维理想气体方程 πA?=?RT pV?=?RT 忽略了分子间相互作用力，利用理想化模型进行推导 表面压较小的情况下成立 低压、高温条件下成立 第十章 复合材料界面力学性能表征有哪些方法？用单丝模型和宏观力学性能测试复合材料的界面力学性能各有什么优缺点？ 答：界面力学性能表征方法可归纳为两大类：一是常规材料力学实验法，如短梁 弯曲、层间剪切等。二是单丝模型法，如单丝拔脱试验法、断片试验法、 界面粘接能测试。 单丝模型法：优点：排除了其它非主要因素的干扰，直接研究纤维与基体的 界面。 缺点：试验材料与实际材料差异很大。 宏观力学性能测试：优点：方法简便易行，试验材料与实际材料很接近。 缺点：材料在常规宏观力学性能测试中的破坏不完全是 界面破坏过程，而是多种破坏因素的综合结果， 不利于研究界面的微观破坏过程。 8、什么是化学键理论？化学键理论有什么缺陷？举例说明化学键理论在碳 纤维表面处理中的应用。 答：化学键理论：化学键理论认为要使两相之间实现有效的粘接，两相的表面应含有能相互发生化学反应的活性基团，通过官能团的反应以化学键结合形成 界面。若两相之间不能直接进行化学反应，也可通过偶联剂的媒介作用以化学键互相结合。 缺陷： 不能解释以下现象： ①有些偶联剂不含有与基体树脂起反应的活性基团，却有较好的处理效果。 ②偶联剂在增强纤维表面是多分子层结构，而并非化学键理论所说的单分子层结构。 ③ 基体树脂固化时热应力松弛现象。 Zisman提出临界表面张力的概念：一系列测试液在某固体表面上cosθ与之间存在着线性关系。若测试液