《材料表面与界面》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 绪论 Surface and Interface of Materials

材料表面与界面 Surface and Interface of Materials 2018

材料表面与界面 Surface and Interface of Materials 2018

为什么要学材料表界面？ 材料科学、信息科学和生命科学是当前新技术革 命中的三大前沿科学，材料的表界面在材料科学 中有重要的地位。 ”材料表界面对材料整体性能具有决定性影响，材 料的腐蚀、老化、硬化、破坏、印刷、涂膜、粘 结、复合等等，无不与材料的表界面密切有关

3 为什么要学材料表界面？ ❖ 材料科学、信息科学和生命科学是当前新技术革 命中的三大前沿科学，材料的表界面在材料科学 中有重要的地位。 ❖ 材料表界面对材料整体性能具有决定性影响，材 料的腐蚀、老化、硬化、破坏、印刷、涂膜、粘 结、复合等等，无不与材料的表界面密切有关

第一章 Introduction ■1.1基本概念 ■1.1.1表、界面的定义； ■1.1.2表面能与表面张力 ■1.1.3表面吸附 ■1.1.4表面扩散传质 ■1.2表界面科学研究的发展过程 ■1.3材料表界面对材料科学中的重要性；

第一章 Introduction ◼ 1.1 基本概念 ◼ 1.1.1 表、界面的定义； ◼ 1.1.2 表面能与表面张力 ◼ 1.1.3 表面吸附 ◼ 1.1.4 表面扩散传质 ◼ 1.2 表界面科学研究的发展过程 ◼ 1.3 材料表界面对材料科学中的重要性；

1.1表界面的定义 实际应用中，表界面研究的对象为具有多相性的不 均匀体系，即体系中存在两个或以上不同性能的相。 定义： 表界面是由一个相过渡到另一个相的过渡区域

1.1 表界面的定义 实际应用中，表界面研究的对象为具有多相性的不 均匀体系，即体系中存在两个或以上不同性能的相。 定义： 表界面是由一个相过渡到另一个相的过渡区域

表界面通常分为以下五类： 1.固-气 2.液-气 表面 3.固-液 4.液-液 界面 5.固-固

表界面通常分为以下五类： 1.固-气 2.液-气 3.固-液 4.液-液 5.固-固 表 面 界 面

空气 气一液 H20 界面 液一液 CuSO4 界面 溶液 Hg H.(g) 0-0 液一固界面 Hg H20 H 气-固界面 玻璃桐

Cr镀层 铁管 固一固界面 表界面区的结构、能量、组成等都呈现连续的 梯度变化，非几何平面而是结构复杂、厚度约 几个分子线度的准三维区域

表界面区的结构、能量、组成等都呈现连续的 梯度变化，非几何平面而是结构复杂、厚度约 几个分子线度的准三维区域

1.1.1物理表面 定义：三维规整点阵到体外空间之间的过渡区域。 厚度随材料种类而异，从一个到多个原子层不等。 在过渡区域，周期点阵遭到严重扰动，甚至完全变异。 物理界面是不同于两相的第三相。 理想表面 清洁表面 吸附表面

定义：三维规整点阵到体外空间之间的过渡区域。 厚度随材料种类而异，从一个到多个原子层不等。 在过渡区域，周期点阵遭到严重扰动，甚至完全变异。 物理界面是不同于两相的第三相。 1.1.1物理表面 理想表面 清洁表面 吸附表面

(1)理想表面 理论上结构完整的二维点阵平面。 表 理论前提： 1、不考虑晶体内部周期性势场在晶体表面 中断的影响； 2、不考虑表面原子的热运动、热扩散、热 缺陷等 3、不考虑外界对表面的物理化学作用等； 4、认为体内原子的位置与结构是无限周期 性的，则表面原子的位置与结构是半无限 理想表面示意图 的，与体内完全一样

（1） 理想表面 d 内部 表面 理想表面示意图 理论上结构完整的二维点阵平面。 理论前提： 1、不考虑晶体内部周期性势场在晶体表面 中断的影响； 2、不考虑表面原子的热运动、热扩散、热 缺陷等； 3、不考虑外界对表面的物理-化学作用等； 4、认为体内原子的位置与结构是无限周期 性的，则表面原子的位置与结构是半无限 的，与体内完全一样

理想表面结构示意图

理想表面结构示意图