表面结冰给通讯、电力等工业领域带来巨大损失，电加热和喷洒乙二醇等主动除冰方法虽然在一定程度上可以解决上述问题，但在能源、人力、环境方面需付出较高代价。为解决这一问题，低成本、低能耗的被动式防/除冰表面被寄予厚望。防/除冰表面主要分为延长结冰时间的防冰表面和低冰粘附强度的除冰表面。由于实际工况的复杂性，除冰表面比防冰表面更具有可实现性。除冰表面主要与低表面能、界面滑动和裂纹产生相关，低冰粘附强度表面按实现机理可分为化学改性低表面能表面、润滑表面、界面滑动表面和裂纹源表面。本文对不同类型低冰粘附表面的低冰粘附强度产生的原因和表面的制备方法进行总结。同时，对冰粘附强度的测量标准进行了说明和讨论，以解释不同的测试方法对防/除冰性能测试结果造成的差异

•理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。 •理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表 面张力的关系。 •理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。 •理解亚稳状态与新相生成的关系。 •了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与 应用。 •了解吉布斯吸附公式的含义和应用。 •理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。 •了解兰格缪尔单分子层吸附理论，理解兰格缪尔吸附等温式 表面吉布斯自由能和表面张力 弯曲表面下的附加压力和蒸汽压 液体界面的性质 不溶性表面膜 液-固界面现象 表面活性剂及其作用 固体表面的吸附

基本要求： •理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。 •理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表 面张力的关系。 •理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。 •理解亚稳状态与新相生成的关系。 •了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与 应用。 •了解吉布斯吸附公式的含义和应用。 •理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。 •了解兰格缪尔单分子层吸附理论，理解兰格缪尔吸附等温式 表面吉布斯自由能和表面张力 弯曲表面下的附加压力和蒸汽压 液体界面的性质 不溶性表面膜 液-固界面现象 表面活性剂及其作用 固体表面的吸附

山西师范大学：《表面活性剂与界面化学》课程教学大纲（化学专业）

利用 Auger 表面分析和化学分析等手段,研究了铸铁中磷在铁/石墨界面上的偏析及在铁相与石墨两相间的分配。实验结果表明,磷在球铁中有界面偏析现象,而在灰铁中没有发现偏析。磷在球铁和灰铁中的偏析特点正与硫在这两类铸铁中的偏析特点相反

以Ti、Al和Cr为靶材,采用阴极离子镀在YT14硬质合金刀具表面制备一层AlTiCrN涂层,通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了其表面和界面形貌、化学元素组成和物相,并用线扫描和面扫描研究了涂层中化学元素在结合界面处扩散机理.用划痕法表征其界面层结合强度,对界面结合机理进行了讨论.AlTiCrN涂层的物相主要以AlN、CrN和TiN为主,涂层在(111)晶面具有很强的择优取向.涂层中Al、Ti、Cr和N原子数分数高于基体,在结合界面处呈阶梯状过渡分布,基体中C原子扩散进入TiN、AlN和CrN晶格点阵中,形成明显的扩散层.涂层结合界面为机械+扩散形式,其结合方式主要是由吸附结合、扩散结合和化合结合方式组成.划痕过程中涂层经历弹性变形、塑性变形和涂层剥离三个阶段,界面结合强度为59.2N

一、专业教育平台. 1 1. 学科专业基础课程. 1 《物理化学》课程大纲. 1 《电工电子学》课程大纲. 15 《材料科学基础》课程大纲. 27 《工程力学》课程大纲. 47 《增材制造技术》课程大纲. 70 《专业导论》课程大纲. 80 《无机及分析化学》课程大纲. 87 《材料概论》课程大纲. 108 《有机化学》课程大纲. 122 《材料表面与界面》课程大纲. 139 《工程制图》课程大纲. 155 《机械设计基础 2》课程大纲. 174 《材料工程基础》课程大纲. 201 《有机化学实验》课程大纲. 213 《物理化学实验》课程大纲. 227 2. 专业核心课程. 239 《高分子化学》课程大纲. 239 《高分子物理》课程大纲. 254 《无机材料》课程大纲. 270 《复合材料学》课程大纲. 286 《材料工艺及设备》课程大纲. 300 《材料研究与测试方法》课程大纲. 311 《复合材料力学与结构设计》课程大纲. 336 《复合材料前沿讲座》课程大纲. 348 《高分子化学与物理实验》课程大纲. 356 《材料科学综合实验》课程大纲. 370 3. 专业选修课程. 391 《现代企业管理基础》课程大纲. 391 《人力资源管理》课程大纲. 407 《环境材料》课程大纲. 418 《材料化学》课程大纲. 432 《新型碳材料的制备及应用》课程大纲. 447 《功能复合材料及其应用》课程大纲. 458 《纳米复合材料》课程大纲. 471 《新能源材料与器件》课程大纲. 486 《聚合物基复合材料》课程大纲. 500 二、职业能力教育课程. 516 《高性能纤维及复合材料》课程大纲. 516 《耐高温聚合物及其复合材料》课程大纲. 529 《复合材料聚合物基体》课程大纲. 542 《聚合物材料成型工艺》课程大纲. 552 《特种玻璃和功能玻璃》课程大纲. 570 《无机非金属复合材料及其应用》课程大纲. 583 《玻璃工艺学》课程大纲. 594 《无机非金属材料实验》课程大纲. 605 三、专业实践. 631 《金工实习 1》课程大纲. 631 《工程软件技能训练》课程大纲. 647 《专业课程设计》课程大纲. 656 《专业实习》课程大纲. 660 《毕业实习》课程大纲. 667 《毕业论文》教学大纲. 675

1、明确表面自由能,表面张力的概念,了解表面曲率与蒸气压的关系。 2、明确吉布斯公式的推导过程及其意义与计算, 3、了解表面活性剂的基本性质及用途。 4、了解液-液,液-固界面的铺展与润湿情况,理解气-固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型,能解释简单的表面反应动力学在不同的压力下的反应级数

采用阴极弧离子镀法在GH4169合金表面制备了TiAlSiN涂层,通过扫描电镜和能谱仪分析了其表面和界面的形貌和能谱,用轮廓仪测试了涂层表面粗糙度.在往复式摩擦磨损试验机上进行了涂层摩擦与磨损实验,通过能谱仪分析了涂层表面磨损后点能谱和面能谱,考察了TiAlSiN涂层的摩擦因数和磨损性能,对其磨损机理进行了讨论.实验结果显示涂层表面组织结构较为致密,表面粗糙度为194.57 nm;涂层主要成分为Ti、Al、Si和N元素,Si原子细化了TiN和AlN晶粒;涂层结合界面发生了化学反应和成分的相互扩散,其结合形式为化学结合;涂层摩擦因数平均值为0.493,磨损形式为磨粒磨损;磨损痕迹面扫描结果表明,磨损后Al和Ti形成的氮化物减少,Si和N原子无明显的减少现象,涂层耐磨性增强主要依赖于Si和N形成的化合物

第二章 材料气相制备化学 第三章 材料液相制备化学 3．1 简介 3．2 熔融法 3．3 溶液法 3．4 界面法 3．5 液相沉淀法 3．6 溶胶－凝胶法 3．7 水热法 3．8 喷雾法 3．9 溶液生长法 第四章 材料的固相制备化学 第六章 材料的表面与界面 •6. 1 利用SHS 工艺制备难熔化合物 •6.2 SHS 制备陶瓷内衬钢管 6.3 催化效应 6.4 吸附效应与离子交换