材料表界面（尹杰）第九章.pptVIP

* * * * * * 如肖特基缺陷的纯NaCl晶体，阳离子空位形成能约是阴离子的2／3 。--在足够高的温度下，在晶界附近或其它空位源的地方(位错)产生带 有效负电荷的过剩阳离子空位。--所形成的空间电荷会减慢阳离子空位的进一步形成并加速阴离子空 位的产生。--平衡时晶界带正电荷，该正电被电量相同符号相反的空间负电荷层 （可伸入到晶体内一定深度）平衡，整个晶体是电中性的。 * * * * * * * * * * * * * * * * 玻璃表界面的化学组成与化学反应 2. 化学反应 三、玻璃的表界面 玻璃表面与酸反应： 玻璃表界面的化学组成与化学反应 2. 化学反应 三、玻璃的表界面 玻璃表面与碱反应： 玻璃表界面的化学组成与化学反应 2. 化学反应 三、玻璃的表界面 玻璃表面的风化： 玻璃和大气的作用称为风化，风化后的玻璃表面出现雾状薄膜，或点线状模糊物，甚至彩虹。 玻璃在大气中风化时，首先吸附大气中的水，和水反应，形成对玻璃的侵蚀。 玻璃表界面的性能及其改进 1.玻璃表界面的性能 三、玻璃的表界面 （1）光学性质 （2）电学性质 （3）力学性能 玻璃表界面的性能及其改进 玻璃表面凹凸不平将导致光的漫反射 1.玻璃表界面的性能 （1）光学性能： 三、玻璃的表界面 玻璃表界面的性能及其改进 玻璃表面吸附水，水膜中的H＋与玻璃表面的碱离子进行离子交换，碱离子进入水膜，使玻璃表面的电导率大大升高，含碱量高的玻璃会形成一层连续的导电膜。 1.玻璃表界面的性能 （2）电学性能： 三、玻璃的表界面 玻璃表界面的性能及其改进 实际玻璃存在着微观和宏观缺陷，特别是表面微裂纹，使实际强度大大降低，玻璃表面和大气及水分的反应也影响着玻璃的力学性能。 1.玻璃表界面的性能 （3）力学性能： 三、玻璃的表界面 玻璃表界面的性能及其改进 2.玻璃的表面改性 三、玻璃的表界面 （1）玻璃的表面涂膜： 1. 减反膜：遮阳、热反射、防眩目玻璃 2. 导电膜 玻璃表界面的性能及其改进 2.玻璃的表面改性 三、玻璃的表界面 （2）玻璃的表面增强： 物理钢化 化学钢化（低温型/高温型离子交换增强） 化学处理（主要是指表面酸洗和表面脱碱） 表面涂层（热端涂层/冷端涂层） 玻璃表界面的性能及其改进 2.玻璃的表面改性 三、玻璃的表界面 （3）离子注入法玻璃表面改性： 当用一定能量的离子轰击玻璃时，其中一部分由于玻璃的反射作用离开玻璃，成溅射离子，另一部分射入玻璃表面，称为注入离子。 玻璃表界面的表征 三、玻璃的表界面 1. 扫描电镜 (SEM) 2. 电子探针 (EPMA, EPA) 3. 俄歇电子能谱 (AES) 4. 离子探针 (IMA, SIMS) 5. 光电子能谱 (XPS) 6. 红外反射谱 (IRRS) 本章小结 重点： 晶体表界面结构 了解： （1）陶瓷的表界面 （2）玻璃的表界面 更刺激，更清爽……生活像一杯水，有的时候需要加点冰…… * * 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一。常见的无机非金属材料有三种水泥，陶瓷，玻璃。 * 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一。常见的无机非金属材料有三种水泥，陶瓷，玻璃。 * * * * * * * * * * 孪晶界是一种简单而特别的晶界。所谓孪晶是指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系（见图2.7-3），此公共晶面就称为孪晶面，这里的孪晶面也就是孪晶界。在孪晶面上的原子为孪晶的两部分晶体所共有，且同时位于两个晶体点阵的结点上。这种形式的孪晶界称为共格孪晶界。图2.7-3为FCC晶体（111）晶面为孪晶面的情况。可以看出，孪晶的形成与（111）晶面的堆垛层错(stacking faults)有密切关系。如果从某一层开始，其堆垛顺序发生颠倒，即成为ABC ABC ACB ACB...;这样上下两部分晶体就形成了镜面对称的孪晶关系，在 ...CAC...处形成了孪晶界。孪晶界也具有界面能。对于共格孪晶界，由于界面上的原子没有发生错排，故其界面能是很低的。 * * 3.3.4 相界 具有不同结构的两相之间的分界面称为“相界(phase boundary)”。按结构特点，相界面可分为共格相界、半共格相界和非共格相界三种类型，如图3-77所示。 3.3.4.1共格相界(coherent phase boundary) 所谓“共格”是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上，即两相的晶格是彼此衔接的,界面上的原子为两者共有。它是一种无畸变的具有完全共格的相界，其界面能很低。但是理想的完全共格界面，只有在孪晶界，且孪晶界即为孪晶面时才可能存在。对相界而言，其两侧为两个不同的相，即使两个相的晶体结构相同，其点阵常数也不可能相等，因此在形成共格界