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1、表面界面及膠體表面界面及膠體41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?42在真空條件下Al2O3的表面張力約為0.9Jm2,液態(tài)鐵的表面張力為1.72Jm2,同樣條件下的界面張力(液態(tài)鐵氧化鋁)約為2.3Jm2,問接觸角有多大?液態(tài)鐵能否潤(rùn)濕氧化鋁?43測(cè)定了含有一個(gè)固態(tài)氧化物、一個(gè)固態(tài)硫化物和一個(gè)液態(tài)硅酸鹽的顯微結(jié)構(gòu),有以下的兩面角:(a)兩個(gè)硫化物顆粒之間的氧化物是112;(b)兩個(gè)硫化物顆粒之間的液體是60;(c)兩個(gè)
2、氧化物顆粒之間的硫化物是100;(d)一個(gè)氧化物和一個(gè)硫化物之間的液體是70。假如氧化物和氧化物之間界面能是0.9Jm2,求其它界面能是多少?44在石英玻璃熔體下20cm處形成半徑為5108m的氣泡,熔體密度ρ=2200Kgm3,表面張力γ=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?45假如在母相α晶粒內(nèi)由一個(gè)球狀的第二相β,當(dāng)β相移動(dòng)到兩個(gè)α晶粒的晶界上時(shí),它所具有的形狀是雙球冠形,如圖42示。雙冠
3、的體積=33αβ23coscos2[()]3r?????;雙球冠的面積=2αβ2[2(1cos)]r???(a)當(dāng)β相為雙球冠形,β在α相中的二面角為120時(shí),試分析β在α晶粒內(nèi)呈球狀較穩(wěn)定,還是在境界上呈雙球冠形較為穩(wěn)定?(b)如果β在晶界上呈薄膜狀,情況又將如何?461g石英當(dāng)它粉碎(在濕空氣中)成每顆粒半徑為1μm的粉末時(shí)質(zhì)量增加至1.02g,它的吸附水膜厚度為多少?(石英密度是2.65gcm3)47具有面心立方晶格的晶體,其(1
4、10)、(100)、(111)面上表面原子密度分別為0.555,0.785,0.907,試回答哪一個(gè)晶面上固氣表面能將是最低的,為什么?48假如高嶺石薄片的四面體上,每個(gè)裸露的氧上吸附著一個(gè)水分子,試問高嶺石質(zhì)量將增加多少?49試解釋粘土結(jié)構(gòu)水、結(jié)合水(牢固結(jié)合水、松結(jié)合水)、自由水的區(qū)別,分析后兩種水在膠團(tuán)中的作用范圍及其對(duì)工藝性能的影響。413名詞解釋(1)范德華力(2)離子晶體表面雙電層(3)潤(rùn)濕角和二面角(4)粘土的電動(dòng)位414
5、試說明晶界能總小于兩個(gè)相臨晶粒的表面能之和的原因?415(a)什么是彎曲表面的附加壓力?其正負(fù)根據(jù)什么劃分?(b)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?(3.6105Pa;3.6106Pa)416在下列毛細(xì)管中裝有液體如圖46示,問當(dāng)在毛細(xì)管的右端加熱時(shí),液體向哪一方向移動(dòng)?為什么?需要界面能降低到什么程度?(c)怎樣比較冰水體系與(1)SiO2(固相)硅酸鹽熔體以及(2)MgO(固相)硅酸鹽熔體體系
6、的晶界腐蝕?解釋如何和為什么后面兩個(gè)體系相異或相同。((c)提示:從SiO2和MgO在硅酸鹽熔體中的潤(rùn)濕性、溶解度和界面張力大小去考慮)。424氧化鋁瓷件表面上涂銀后,當(dāng)燒至1000℃時(shí),已知γ(Al2O3,固)=1Jm2;γ(Ag,液)=0.92Jm2;γ(Ag,液Al2O3固)=1.77Jm2,試問液態(tài)銀能否潤(rùn)濕氧化鋁瓷件表面?如果不潤(rùn)濕,可以采取什么措施使其潤(rùn)濕?425有一含10%液相和10%封閉氣孔的結(jié)晶材料,發(fā)現(xiàn)其氣孔的二面角
7、(45)大于液相的二面角(20)。(a)畫出截面的為官結(jié)構(gòu)示意圖并標(biāo)出各部分含義。(b)計(jì)算固氣表面張力和液固界面張力的比值。427考慮涂47所示的三個(gè)相在表面平衡時(shí)的一般情況,試運(yùn)用表面張力的平衡,證明:123213312sinsinsinθγθγθγ??圖47427附圖428有一個(gè)體積為1012m3的液滴,已知γLS=2.0Jm2;γ(SS)=0.4Jm2;試估計(jì)該液滴位于固體的晶界上和位移晶粒內(nèi)部的能量差?(2.321012Jm2
8、)429將兩塊垂直放置,相距d=2104m的銅板在1000℃進(jìn)行銀焊,銀在1000℃進(jìn)行銀焊,銀在1000℃時(shí)的表面張力γ=0.923Nm2;銀的密度ρ=10.5gm3,求銀液上升高度h?(0.089m)430設(shè)在基體相的三叉界點(diǎn)上存在著一個(gè)第二相顆粒。試畫出二面角Ψ為180、120、60、30和0時(shí)第二相顆粒的形狀。431下列數(shù)據(jù)為鐵的表面張力和組成的關(guān)系:從這些涉及表面過剩能量的數(shù)據(jù)中可得出什么結(jié)論?試述FeS和FeC兩個(gè)體系的表面
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