任何材料都有与外界接触表面或与其他材料区分的界面,材料的表界面在材料科学中占有重要的地位。材料的表面与其内部本体,无论在结构上还是在化学组成上都有明显的差别,这是因为材料内部原子受到周围原子的相互作用是相同的,而处在材料表面的原子所受到的力场却是不平衡的,因此产生了表面能。对于不同组分构成的复合材料,组分与组分之间可形成界面,某一组也可能富集在材料的表面上。即使是单组分的材料,由于内部存在的缺陷(如位错等)或者晶态的不同形成晶界,也可能在内部产生界面。材料的表面界面对材料整体性能具有决定性的影响,材料的腐蚀、老化、硬化、破坏、印刷、涂膜、黏结、复合等,无不与材料的表界面密切有关。因此研究材料的表界面现象具有重要的意义。
材料表界面的研究越来越受到国内外科学家的重视,材料表界面科学得到了迅速发展。有关材料表界面研究的文献资料浩若烟海,国内外定期召开材料表界面学术年会,并形成专著出版。有关金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料的期刊,会议论文集,专著等都刊有材料表界面的专题。

第1章 表界面基础知识
1.1 表面张力和表面自由能
1.1.1 表面张力、表面自由能
1.1.2 表面张力的热力学定义
1.2 Laplace方程
1.2.1 球面
1.2.2 任意曲面
1.3 液体表面张力的测试
1.3.1 毛细管法
1.3.2 *大气泡压力法
1.3.3 滴重法
1.3.4 吊环法
1.3.5 吊板法
1.4 Kelvin公式
1.5 二元体系的表面张力
1.5.1 溶液的表面张力
1.5.2 Cibbs吸附等温式
1.6 润湿现象
1.6.1 Yolmg方程和接触角
1.6.2 黏附功和内聚能
1.6.3 YolJng—Dupre公式
1.6.4 接触角的测定方法
1.6.5 接触角的滞后现象
1.7 固体表面的吸附性能
1.7.1 固一气界面吸附
1.7.2 Langmtlir吸附等温式
1.7.3 BET多分子层吸附理论
1.7.4 气体吸附法测定固体的比表面积
参考文献
思考题
第2章 表面活性剂
2.1 表面活性剂分子的结构特点
2.2 表面活性剂的分类
2.2.1 阴离子表面活性剂
2.2.2 阳离子表面活性剂
2.2.3 两性表面活性剂
2.2.4 非离子型表面活性剂
2.2.5 其他表面活性剂
2.3 表面活性剂的亲疏平衡值
2.3.1 定义和物理意义
2.3.2 HLB值的确定
2.4 相转型温度
2.5 临界胶束浓度
2.5.1 疏水基的影响
2.5.2 亲水基的影响
2.5.3 温度的影响
2.5.4 其他因素的影响
2.6 表面活性剂的溶解度
2.6.1 Krafft点
2.6.2 浊点

2.7 表面活性剂在溶液表面上的吸附
2.8 胶束的结构、形状和大小
2.8.1 胶束的结构
2.8.2 胶束的形状
2.8.3 胶束的大小
参考文献
思考题
第3章 高分子材料的表界面
3.1 高分子材料的表面张力
3.1.1 表面张力与温度的关系
3.1.2 表面形态对表面张力的影响
3.1.3 表面张力与相对分子质量的关系
3.1.4 表面张力与分子结构的关系
3.1.5 表面张力与内聚能密度
3.1.6 共聚和共混对表面张力的影响
3.1.7 界面张力
3.1.8 临界表面张力
3.1.9 状态方程
3.2 聚合物与聚合物的相容性
3.2.1 聚合物一聚合物体系的相容性
3.2.2 改善聚合物间相容性的方法
3.3 聚合物的表面改性
3.3.1 电晕放电处理
3.3.2 火焰处理和热处理
3.3.3 化学处理
3.3.4 臭氧氧化
3.3.5 低温等离子体处理
3.3.6 表面接枝
参考文献
思考题
第4章 无机非金属材料表界面
4.1 陶瓷表界面
4.1.1 晶体的表面与界面
4.1.2 晶界对无机非金属陶瓷性能的影响
4.2 玻璃表界面
4.2.1 玻璃表界面与性质
4.2.2 玻璃表面处理
参考文献
思考题
第5章 复合材料的界面
5.1 复合材料概述
5.1.1 聚合物基复合材料基体
5.1.2 增强材料
5.1.3 复合材料的界面
5.2 复合材料界面理论
5.2.1 浸润性理论
5.2.2 化学键理论
5.2.3 过渡层理论
5.2.4 可逆水解理论
5.2.5 摩擦理论

5.2.6 扩散理论
5.2.7 静电理论
5.2.8 酸碱作用理论
5.3 偶联剂
5.3.1 有机硅烷偶联剂
5.3.2 有机铬偶联剂
5.3.3 钛酸酯类偶联剂
5.3.4 ……

本书在介绍表面化学四大定理和表面活性剂的基础上,着重讨论高分子材料、无机材料、生物材料、纳米材料以及复合材料的表界面研究*新进展。
本书是材料类专业硕士研究生的专业基础课教材,也可作为从事材料和表界面科学研究的科研工作者和工程技术人员的参考书。