第5章習(xí)題及答案-無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)

1、第五章第五章固體表面與界面固體表面與界面51名詞解釋馳豫表面重構(gòu)表面定向作用誘導(dǎo)作用色散作用范德華力潤(rùn)濕角臨界表面張力粘附功陽(yáng)離子交換容量聚沉值觸變性濾水性可塑性52何謂表面張力和表面能？在固態(tài)和液態(tài)這兩者有何差別？53在石英玻璃熔體下20cm處形成半徑510－8m的氣泡，熔體密度為2200kgm3，表面張力為0.29Nm，大氣壓力為1.01105Pa，求形成此氣泡所需最低內(nèi)壓力是多少？54（1）什么是彎曲表面的附加壓力？其正負(fù)根據(jù)什么

2、劃分？（2）設(shè)表面張力為0.9Jm2，計(jì)算曲率半徑為0.5μm、5μm的曲面附加壓力？55什么是吸附和粘附？當(dāng)用焊錫來(lái)焊接銅絲時(shí)，用挫刀除去表面層，可使焊接更加牢固，請(qǐng)解釋這種現(xiàn)象？56在高溫將某金屬熔于Al2O3片上。（1）若Al2O3的表面能估計(jì)為1Jm2，此熔融金屬的表面能也與之相似，界面能估計(jì)約為0.3Jm2，問(wèn)接觸角是多少？（2）若液相表面能只有Al2O3表面能的一半，而界面能是Al2O3表面張力的2倍，試估計(jì)接觸角的大??？5

3、7在20℃及常壓下，將半徑為10－3m的汞分散成半徑為10－9m的小汞滴，求此過(guò)程所需作的功是多少？已知20℃時(shí)汞的表面張力0.470Nm。58在2080℃的Al2O3（L）內(nèi)有一半徑為10－8m的小氣泡，求該氣泡所受的附加壓力是多大？已知2080℃時(shí)Al2O3（L）的表面張力為0.700Nm。5920℃時(shí)苯的表面張力為0.0289Nm，其飽和蒸氣壓為10013Pa，若在20℃時(shí)將苯分散成半徑為10－6m的小滴，計(jì)算：（1）苯滴上的附加

4、壓力；（2）苯滴上的蒸氣壓與平面上苯液飽和蒸氣壓之比。51020℃時(shí)，水的飽和蒸氣壓力為2338Pa，密度為998.3kgm3，表面張力為0.07275Nm，求半徑為10－9m的水滴在20℃時(shí)的飽和蒸氣壓為多少？511若在101325Pa，100℃的水中產(chǎn)生了一個(gè)半徑為10－8m的小氣泡，問(wèn)該小氣泡能否存在并長(zhǎng)大？此時(shí)水的密度為958kgm3，表面張力為0.0589Nm。522粘土的很多性能與吸附陽(yáng)離子種類(lèi)有關(guān)。指出粘土吸附下列不同陽(yáng)離

5、子后的性能變化規(guī)律，（以箭頭表示：）H＋Al3＋Ba2＋Sr2＋Ca2＋Mg2＋NH4＋K＋Na＋Li＋（l）離子交換能力；（2）粘土的ζ電位；（3）粘土的結(jié)合水量；（4）泥漿穩(wěn)定性；（5）泥漿流動(dòng)性；（6）泥漿觸變性；（7）泥團(tuán)可塑性；（8）泥漿濾水性；（9）泥漿澆注時(shí)間；（10）坯體形成速率523若粘土粒子是片狀的方形粒子。長(zhǎng)度分別為10、1、0.1μm，長(zhǎng)度是其厚度的10倍。試求粘土顆粒平均距離是在引力范圍2nm時(shí)，粘土體積濃度？

6、524用Na2CO3和Na2SiO3分別稀釋同一種粘土（以高嶺石礦物為主）泥漿，試比較電解質(zhì)加入量相同時(shí)，兩種泥漿的流動(dòng)性、注漿速率、觸變性和坯體致密度有何差別？525影響粘土可塑性的因素有那些？生產(chǎn)上可以來(lái)用什么措施來(lái)提高或降低粘土的可塑性以滿足成形工藝的需要？第五章答案第五章答案51略。52何謂表面張力和表面能？在固態(tài)和液態(tài)這兩者有何差別？解：表面張力：垂直作用在單位長(zhǎng)度線段上的表面緊縮力或?qū)⑽矬w表面增大一個(gè)單位所需作的功；σ=力總

7、長(zhǎng)度（Nm）表面能：恒溫、恒壓、恒組成情況下，可逆地增加物系表面積須對(duì)物質(zhì)所做的非體積功稱為表面能；Jm2=Nm液體：不能承受剪應(yīng)力，外力所做的功表現(xiàn)為表面積的擴(kuò)展，因?yàn)楸砻鎻埩εc表面能數(shù)量是相同的；固體：能承受剪切應(yīng)力，外力的作用表現(xiàn)為表面積的增加和部分的塑性形變，表面張力與表面能不等。53在石英玻璃熔體下20cm處形成半徑510－8m的氣泡，熔體密度為2200kgm3，表面張力為0.29Nm，大氣壓力為1.01105Pa，求形成此氣