第5章習(xí)題及答案-無機(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離子種類有關(guān)。指出粘土吸附下列不同陽離

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)上可以來用什么措施來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