*材料经各种加工、处理后普遍存在残余应力。残余应力按其作用范围分为:宏观内应力和微观内应力两类。残余应力宏观内应力---由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力微观内应力---物体的各晶粒或亚晶粒之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力第30页,共63页,星期日,2025年,2月5日*2.1.2固体表面的成分偏聚表面偏聚---合金的表面成分一般不同于合金的整体平均成分,这种现象称为表面偏聚。溶质原子在表面富集表面溶质原子减少(称为反偏聚)平衡偏聚非平衡偏聚---整个系统中温度和组元的化学位都是不变的,可以用平衡热力学来描述。---动力学过程的结果第31页,共63页,星期日,2025年,2月5日*2.2固体表面的吸附吸附剂(adsorbent):表面上发生吸附作用的固体。吸附质(adsorbate):被吸附的气体等物质。吸附:由于物理或化学的作用力场,某物质分子附着或结合在两相界面上的浓度与两相本体浓度不同的现象。吸收:被吸附物质深入到固体体相中。吸附量:达吸附平衡时,单位质量的吸附剂所吸附的吸附质的数量(标准状况下的体积)。吸附平衡第32页,共63页,星期日,2025年,2月5日*2.2.1吸附现象1.固体表面上气体的吸附物理吸附化学吸附---仅仅是一种物理作用,没有电子转移,没有化学键的生成与破坏,也没有原子重排等。---相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应,在红外、紫外-可见光谱中会出现新的特征吸收带。第33页,共63页,星期日,2025年,2月5日*物理吸附和化学吸附第34页,共63页,星期日,2025年,2月5日*吸附热:在吸附过程中的热效应称为吸附热。物理吸附过程的热效应相当于气体凝聚热,很小;化学吸附过程的热效应相当于化学键能,比较大。吸附热的取号:吸附是放热过程,但是习惯把吸附热都取成正值。第35页,共63页,星期日,2025年,2月5日*化学吸附速率决定于以下几个因素气体分子对固体表面的碰撞频率;必须碰撞在表面上空着的活性点上;吸附活化能第36页,共63页,星期日,2025年,2月5日*2.2.1吸附现象2.固体表面上液体的吸附(1)固体表面对液体中溶质和溶剂的吸附正吸附负吸附---吸附层内溶质的浓度比液体中原溶质的浓度大---吸附层内溶质的浓度比液体中原溶质的浓度小第37页,共63页,星期日,2025年,2月5日*(2)固体表面对液体吸附的规律性和影响因素1)使固体表面自由能降低得越多的物质,越容易被吸附。2)与固体表面极性相近的物质较易被吸附。3)与固体表面有相同性质或与固体表面晶格大小适当的离子较易被吸附。4)溶解度小或吸附后生成化合物的物质,较易被吸附。5)固体表面带电时,较易吸附反电性离子或易被极化的离子。6)固体表面污染程度对吸附有很大影响。第38页,共63页,星期日,2025年,2月5日*7)液体表面张力对吸附有重要的影响。F固液=λ(1+cosθ)F固液---固-液吸附粘结力,λ液体的表面张力,θ为液-固接触角。8)被吸附物质的浓度对吸附的影响。9)温度对吸附的影响。吸附是放热过程,故温度升高,吸附量应减少。但有时,吸附量反而随温度升高而增加。第39页,共63页,星期日,2025年,2月5日*3.固体表面之间的吸附条件:当两固体表面之间接近到表面力作用范围内(即原子间距范围内)时,固体表面之间产生吸附作用。如:将两根新拉制的玻璃丝相互接触,它们就会相互粘附。粘附功:粘附程度的大小。第40页,共63页,星期日,2025年,2月5日*固体的粘附作用只有当固体断面很小并且很清洁时才能表现出来。两个固体表面的吸附力受材料的变形能力大小,即弹性模量大小的影响。第41页,共63页,星期日,2025年,2月5日*2.2.3表面吸附力物理吸附力化学吸附力---物理吸附:在所有的吸附剂与吸附质之间都存在,相当于液体内部分子间的内聚力。---化学吸附第42页,共63页,星期日,2025年,2月5日*物理吸附力色散力诱导力取向力---分子相互靠拢时,它们的瞬时偶极矩之间会产生很弱的吸引力,这种吸引力成为色散力。---一个分子的电荷分布要受到其他分子电场的影响。---具有偶极而无附加极化作用的两个不同分子的电偶极矩间有静电相互作用,此作用力称之为取向力。第43页,共63页,星期日,2025年,2月5日*化学吸附力吸附键---吸附质与吸附剂之间发生了电子的转