材料科學(xué)、信息科學(xué)和生命科學(xué)是當前新技術(shù)革命中的三大前沿科學(xué),材料的表界面在材料科學(xué)中占有重要的地位。
何謂表界面?表界面研究的對象是不均勻的體系,具有多相性,即該體系中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上不同性能的相。鋁酸酯偶聯(lián)劑編者告訴我們表界面是由一個(gè)相到另一相的過(guò)渡區域。根據物質(zhì)的聚集態(tài)不同,表界面通??梢苑譃橐韵挛孱?lèi):
固一氣液一氣固一液液一液固一固。
氣體和氣體之間總是均相體系.因此不存在表界面。習恨上把固一氣,液一氣的過(guò)渡區城稱(chēng)為表面,而把固一液.液一液,固一固的過(guò)波區城稱(chēng)為界面。
實(shí)際上兩相之間并不存在截然的分界面,相與相之間是個(gè)逐步過(guò)渡的區城,表界面區的結構、能魔、組成等都呈現連續的梯度的變化。因此.表界面不是幾何學(xué)上的平面.而是一個(gè)結構復雜,厚度約為幾個(gè)分子線(xiàn)度的準三維區域,因此常把界面區城當作一個(gè)相或層來(lái)處理,稱(chēng)作界面相或界面層。
材料的表面與其內部本體.無(wú)論在結構上還是在化學(xué)組成上都有明顯的差別.這是因為材料內部原子受到周?chē)拥南嗷プ饔檬窍嗤?而處在材料表面的原子所受到的力場(chǎng)卻是不平衡的,因此產(chǎn)生了表面能。對于有不間組分構成的材料,組分與組分之間可形成界面.某一組分也可能富集在材料的表界面上。即使是單組分的材料.由于內部存在的缺陷.如位錯等.或者晶態(tài)的不同形成晶界.也可能在內部產(chǎn)生界面。材料的表界面對材料整體性能具有決定性的影響,材料的腐蝕、老化、硬化、破壞、印別,涂膜、枯結、復合等等,無(wú)不與材料的表界面密切有關(guān)。因此研究材料的表界面現象具有重要的意義.
