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材料物理思考题 1、表面张力的定义。 答：表面张力也可以理解为系统增加单位面积时所需做的可逆功。 2、简述影响聚合物表面张力的因素，举例说明减少聚合物表面张力的方法。 答：（1）①温度:Guggenheim自低分子出发 ，提出了可用于聚合物表面张力与温度关系的公式： γ0—温度为0K时的表面张力 TC—临界温度 ②化学结构:表面张力大小主要取决于聚合物分子中的链节单元结构。通常，非极性聚合物较极性聚合物的表面张力值低。 ③分子量及其分布:聚合物分子量分布对其表面张力也有一定的影响。聚合物中分子量小的部分会使其表面张力减小，尤其是它们有浓集于聚合物表面的趋势，从而引起表面张力γ值下降。 ④高分子物态转变的影响:当聚合物从玻璃态转变为橡胶态时，其表面张力出现转折的连续性变化，而结晶－熔融转变过程中的表面张力变化具有非连续性。在两力学状态下的聚合物表面张力随温度变化之系数也有不同数值。 ⑤共混:共混物的表面张力大小往往受其体系的相容性影响。通常，共混物的表面张力随其相容性的减小而增加。 ⑥添加剂:低表面能添加剂具有降低聚合物表面张力的作用。 （2） 解释聚合物表面组成、形态与内部不同的原因。 答：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材料的表面与其内部本体，无论在结构上还是化学组成上都有明显的差别。 5、什么是粉体活性。 答：粉体的活性是指组成粉体颗粒的各种质点（分子、原子、离子）的活动性。即指质点脱离粉体颗粒中各种结合键的束缚，进入“自由”空间的能力。 粉体的尺寸是怎样划分的，决定它大小的因素是什么？ 答：通常将颗粒尺寸为150~500μm的粉体称为粗粉体；40~150μm的称为中等粉体；10~40μm的称细粉体；0.5~10μm的称为极细粉体；0.5μm以下的则是超细粉体。 7、粉体具有什么样的聚集态特征。 答：似固体，而又具有流动性； 　似液体，但又能够堆积成堆； 　似气体，几种不同的粉体可以均匀地混合在一起，但无论怎样混合都不能成为单一的相 ； 　粉体有巨大的比表面积和很高的活性。 怎样判断固体材料的表面润湿性。 答：三种润湿发生的条件可归纳如下： （1）粘附润湿：（2）浸湿：（3）铺展润湿： 习惯上规定θ=90°为润湿与否的标准，即θ90°为不润湿， θ90°为润湿，θ越小润湿越好。当平衡接触角θ=0°或不存在时为铺展。 阐述纳米材料的定义和存在状态，说明产生纳米材料独特性的根源。 答：纳米微粒一般在1~100nm之间，其粒度介于原子簇和超细微粒之间，处于微观粒子和宏观物体交界的过渡区域。 纳米颗粒是一种零维量子材料。即由少量分子或原子堆积而成的，在空间三维方向上的尺度均在纳米量级。这种结构千差万别，目前尚无法找出明确的规律，但这也正是纳米固体的特殊之处，使其具有许多与晶态、非晶态、原子簇等不同的物理、化学性质。 什么是颗粒表面双电层结构。 答:粉体表面的电性是由粉体表面的荷电离子，如H+、OH-等决定的。粉体物料在溶液中的电性还与溶液的pH值及离子类型有关。若颗粒表面带有某一种电荷（如正电荷），其表面就会吸附相反符号的电荷（即负电荷），构成双电层。 什么是X电位和等电点。 答：等电点：两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变,当两性离子正负电荷数值相等时,溶液的pH值即其等电点. X电位： 12、说明增容的涵义以及增容的方法。 答：增容作用有两方面涵义：一是使聚合物之间易于相互分散以得到宏观上均匀的共混产物；另一是改善聚合物之间相界面的性能，增加相间的粘合力，从而使共混物具有长期稳定的优良性能。 加入增容剂法：混合过程中化学反应所引起的增容作用 聚合物组分之间引入相互作用的基团 共溶剂法和IPN法 聚合物相容性是怎样判断的。 答：最常用的判据是聚合物溶解度参数和Huggins-Flory相互作用参数。 试述聚合物溶解参数的定义以及测定方法。 答：（1）定义：内聚能密度的开平方。 （2）测定方法：①对于低分子化合物，摩尔蒸发热ΔH与内聚能ΔE之间的关系为： R—气体常数；T—绝对温度。 聚合物不能蒸发，溶解度参数δ与摩尔吸引常数的关系为： d—密度；M—分子量；Gi—组成分子的化学基团摩尔吸引常数。 ②另外，也可用浓度测定法，即将聚合物溶于一种溶剂中，然后选择一种与溶剂互溶的该聚合物的沉淀剂进行滴定，直到出现混浊。 ③采用溶胀法测定其溶解度参数δp。 说明溶解度参数理论的使用范围。 答：溶解度参数理论仅仅考虑到分子之间的色散力，因而仅适用于非极性分子的情况，这时混合焓为正值或为零。 IPN是怎样分类的。 答：IPN从形态学可分为相对地分为理想IPN（CIPN）、部分IPN（PIPN）和相分离IPN（PSIPN）三种； IPN按