第八章金属材料的表面 参考书:赵文轸著,金属材料表面新 技术,西安交通大学出版社,1992.11
第八章 金属材料的表面 参考书:赵文轸著,金属材料表面新 技术,西安交通大学出版社,1992.11
一、金属材料概述 二、金属的表面及表面反应 三、金属表面上分子的吸附态 四、金属的表面腐蚀 五、金属的表面改性
金属材料概述 据统计,世界上85%的化学制品要靠催化反应 制得,80%以上的化学工业涉及催化技术,催 化技术是化学工业的核心技术,而催化材料是 催化技术的灵魂 金属催化实际上就是气体或液体在金属表 面上的吸脱附反应-一金属催化材料 ●催化剂的世界销售额超过100亿美元/年,催化 技术所带来的产值达百倍以上。在发达国家由 催化技术直接和间接的贡献达到20-30%GDP
金属表面: 金属晶体从三维的规整点阵到体外空间之间的 过渡区域。 清洁表面 表面粗糙度,表面存在大量的活性晶格点,残 余应力,表面氧化和吸附。一一一 真实表面 表2-4机械加工面的表面粗糙度Ra 工方法Ra(l0-cm 悸擦 2925 珩 磨 1050 拉 拔 25~400 刀位锈 40-400 研 磨 50-250 削 300~600 闲2-9金属表面晶格缺格
总是由若干种原子排列不同的晶面组成的, 0.32 对于晶体,使用Kelvin公式时,y值和曲率半径r的确 0.59 定可以利用Wuff提出的关于晶体平衡形状的半经验规律 伏夫认为,虽然各品面的表面自由能各不相同,但是根据能 量最低原则,一定体积的固体必然要构成总的表面白由能最 (a) (c 低的形状。因此他提出:各晶面总的表面白由能应与该晶面 的内接圆半径成正比,这可用图2-3中假设的二维晶休来 说明.如果晶休全部取(10)二维空间的话,因10为 2.5×10-J/cm,所以总的表面白由能为4×1× 2.5×10-3=10灯(图2-3(a).如果全部取(11)二维空 间的话,因(11)面的自由能y11为2.25×10打/cm,所 以总的表面白由能为4×1×2.25=9×10y(图2-3(b). 图2-3假设二维高体的构方 图2-3(c)表示晶体由(10)及(11)两种晶面构成,总的 (a)(10)品面边长1cm: 表面自由能为4×0.32×2.5×10-5+4×0.59×2.25× (b)41)品面边长1cm (e)由(10)和(11)组皮边 105=8.51×10J,显然此种组合自由能较低.图2-3(d) 长0.3cm,0,59cmi 说明了(©)图形状的确定方法:由中心点引出一组矢址,方 (d)(c)的舞定方齿 向与各晶面垂直,矢量的长度与各晶面的表面白由能成正 比,在各矢量的端点作垂直于该矢量的平面,各平面相交则得到该晶休的形状.如果品休的 形状确实按伏夫的半经验规律确定,则,/r,为一常数,这一比值可用于Kelvin公式