应用表面科学
⑴ 表面工程的应用
1. 在改善和美化人们生活中的应用
2. 在保护、优化环境中的应用
(1)净化大气 采用化学气相沉积和溶胶-凝胶等技术制成的催化剂载体,可有效地治理被污染的大气。
(2)净化水质 过滤膜可采用化学气相沉积、阳极氧化和溶胶-凝胶等表面工程技术来制备。
(3)吸附杂质 采用表面技术制成的吸附剂,可使空气、水、溶液中的有害成分被吸附,还可去湿、除臭。
(4)活化功能 远红外具有活化空气和水的功能。
(5)绿色能源 表面工程技术是开发绿色能源的基础技术之一,许多绿色能源装置都应用了气相沉积镀膜和涂覆技术。
3.在结构材料中的应用
表面工程技术在耐腐蚀性和装饰性方面起着重要作用,同时在强化、耐磨、装饰等方面也起着重要作用。
(1)表面防护 表面防护主要是指材料表面防止化学腐蚀和电化学腐蚀等的能力。采用表面工程技术能显著提高结构件的防护能力。
(2)耐磨性 耐磨性是指材料在一定摩擦力条件下抵抗磨损的能力。它与材料特性以及载荷、速度、温度等磨损条件有关。利用热喷涂、堆焊、电刷镀和电镀等表面技术,在材料表面形成Ni基、Co基、Fe基、金属陶瓷等覆层,可有效地提高材料或制件的耐磨性。
(3)表面强化 主要指通过各种表面强化处理来提高材料表面抵御除腐蚀和磨损之外的环境作用的能力。
(4)表面装饰 具有光亮、色泽、花纹和仿照等功能。合理地选择电镀、化学镀、氧化等表面技术,可以获得镜面镀层、全光亮镀层、亚光镀层、缎状镀层,不同色彩的镀层,各种平面、立体花纹镀层、仿贵金属、仿古和仿大理石镀层等。
4.在功能材料和元器件中的应用
功能材料主要指具有优良的物理、化学和生物等功能,以及一些声、电、光、磁等互相转换功能,而被用于非结构目的的高技术材料,常用来制造各种装备中具有独特性能的核心部件。材料的功能特性与其表面成分、组织结构等密切相关。
(1)电学特性 利用电镀、化学镀、气相沉积、离子注入等技术可制备具有电学特性的功能薄膜及其元器件。
(2)磁学特性 通过气相沉积技术和涂装等表面技术制备出磁记录介质、磁带、磁泡材料、电学屏蔽材料、薄膜磁阻元件等。
(3)光学特性 利用电镀、化学镀、转化膜、涂装、气相沉积等方法,能够获得具有反光、光选择吸收、增透性、光致发光、感光等特性的薄膜材料。
(4)声学特性 利用涂装、气相沉积等表面技术,可以制备掺杂Mn-Zn铁氧体复合聚苯胺款频段的吸波涂层、红外隐身涂层、降低雷达波反射系数的纳米复合雷达隐身涂层,声反射和声吸收涂层以及声表面波器件等。
(5)热血特性 采用磁控溅射,涂装等方法制备。
(6)生物学特性 具有一定的生物相容性和物理化学性质的生物医学材料,利用等离子喷涂、气相沉积、等离子注入等方法形成的一用涂层,可在保持基体材料特性的基础上,提高基体表面的生物学性质、耐磨性、耐蚀性和绝缘性等,阻隔基体材料离子向周围组织溶出扩散,起到改善同人体机能的作用。在金属材料上制备生物陶瓷涂层,提高材料的生物活性,用作人造关节、人造牙等医学植入体。将磁性涂层涂覆在人体的一定穴位上,有治疗疼痛、高血压等功能。
(7)各种转换功能 采用表面工程技术可获得进行光-电,热-电,光-热,力-热,磁-光等转换功能的器件。
5.在再制造工程中的应用
(1)再制造工程的内涵 再制造工程是在维修工程和表面工程的基础上发展起来的新兴科学,是以产品全寿命周期论为指导,以实现废旧产品的性能提升为指标,以优质、高效、节能、节材和环保为准则,以先进生产技术和产业优化为手段,来修复、改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。简而言之为是废旧产品高技术修复、改造的产业。其重要特征是,再制造以后的产品质量和性能达到或超过新品,成本只是产品的50%,可节能60%,节材70%,对环境的不良影响显著降低,可有力的促进资源节约型、环境友好型社会的建设。
(2) 再制造工程的效益和特色 效益体现在:废旧产品的零部件因被直接用作再制造的毛坯而不是回炉冶炼获得钢垫,避免了回炉时对能量的消耗和对环境造成的二次污染;避免了由钢锭到新零件的二次制造时对能源的再次消耗和对环境的再度污染。一方面提高了产品的绿色度,另一方面避免了成为固体垃圾而造成的环境污染。
表面工程技术的作用就是制备出由于本体材料性能的表面覆盖层,赋予工件表面耐蚀性、耐磨性即获得电、磁、光、声、热等功能。
⑵ applied surface science是不是sci
applied surface science
[材] 应用表面科学;
例句
The studies on excitable media have continued for many years, and the results have been applied in medicine, surface science, and so on.
人们对激发介质的研究已经持续了多年,其应用领域涉及到医学,表面科学等。
⑶ 表面化学是什么,它是研究什么的
物质的两相之间密切接触的过渡区称为界面(interface),若其中一相为气体,这种界面通常称为表面(surfase).
凡是在相界面上所发生的一切物理化学现象统称为界面现象(interfase phenomena)或表面现象(surfase phenomena)。研究各种表面现象实质的科学称为表面化学。
表面化学在20世纪40年代前,得到了迅猛发展,大量的研究成果被广泛应用于各生产部门,如涂料、建材、冶金、能源等行业;但就学科来说它只是作为物理化学的一个分支—胶体化学。到了60年代末70年代初,人们从微观水平上对表面现象进行研究,使得表面化学得到飞速发展,表面化学作为一门基础学科的地位被真正确立。
⑷ 表面化学的简介
表面化学对于化学工业很重要,物质接触表面发生的化学反应对工业生产运作至关重要。同时,它可以帮助我们了解不同的过程,例如铁为什么生锈、燃料电池如何工作、汽车内催化剂如何工作等。此外,表面化学反应对于许多工业生产起着重要作用,例如人工肥料的生产。表面化学甚至能解释臭气层破坏,半导体工业也是与表面化学相关联的科学领域。
由于半导体工业的发展,现代表面化学于60年代开始出现。格哈德·埃特尔(Gerhard Ertl)是首批发现新技术潜力的科学家之一。他逐步建立表面化学的研究方法,向人们展示不同实验过程产生表面反应的全貌。这门科学需要先进的真空实验设备,以观察金属上原子和分子层次如何运作,确定何种物质被置入系统。
格哈德·埃特尔的观察为现化表面化学提供了科学基础,他的方法不仅被用于学术研究而且被用于化学工业研发。格哈德·埃特尔发明的研究方法,基于他对哈伯-博施法的研究,应用哈伯-博施法可以从空气中提取氮,这一点具有重要的经济意义。埃特尔还对铂催化剂上一氧化碳氧化反应进行研究,这种化学反应主要发生在汽车催化剂中,以过滤汽车产生的废气。
⑸ 急啊急,等下就要交作业了!应用表面化学老师要我们列举表面现象,至少五个,可是不懂了,请高手回答!
洗衣服起的泡泡
油水不能混溶
雨伞水不能浸透
L-B膜的制备
水滴在荷叶上自由滚动
水银计里的汞柱液面是凸起的。
毛细管中的水柱的液面是凹陷的。
⑹ 什么是表面科学,与表面工程有什么区别
表面科学是发生在两种相(包括固液界面、固气界面、固真空接口和液气界面)的界面的物理和化学现象研究。它包括表面化学和表面物理等领域。一些相关的实际应用常称为为表面工程,包括如多相催化、半导体设备制造、燃料电池、自组装单分子膜、黏合剂等方面。表面科学和接口和胶体科学密切相关。界面化学和物理是双方共同课题。此外,界面与胶体科学研究由于接口特性发生在多相系统中的宏观现象。
表面工程是表面经过预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况,以获得表面所需性能的系统工程。表面工程技术是表面工程的核心和实质.
表面科学是一门涉及化学、材料、物理、生物等科学工程多学科的交叉领域,在当前的科学研究和工程应用中扮演着日益重要的角色,是应用化学、化学工程、材料科学以及其他相关专业的一门专业基础课程。其主要任务是通过各个教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生掌握表面化学领域的基本概念、理论和研究方法以及本领域内的最新进展;主要内容包括:表面热力学、胶体与界面化学、表面活性剂化学、溶液中软硬聚集体、纳米粒子与纳米结构材料、材料(无机、有机)表面化学、微制造与微化工过程中的表面化学等领域。
表面工程技术分类:表面改性、表面处理、表面涂覆、复合表面工程、纳米表面工程技术。表面工程与人们的生产、生活息息相关。
⑺ 有没有材料表面与界面的书啊
有很多,告诉你几本:姜兆华,
等主编.
应用表面化学与技术,哈尔滨工业大学出版社;胡福增,
等编.
材料表界面,华东理工大学出版社;吴人洁.
高聚物的表面与界面,科学出版社;刘志林,
等编著.
界面电子结构与界面性能,科学出版社崔国文
编著.
表面与界面,清华大学出版社曹立礼.
材料表面科学,
清华大学出版社
⑻ 什么是表面科学,与表面工程有什么区别
表面科学与工程包括表面科学与表面工程两个方面。
表面科学注重于材料表面和界面的理论研究.主要研究材料表界面的性能,材料表界面的失效机理;并针对材料表面失效的两种主要形式:磨损与腐蚀行为及其对材料表面的破坏机制进行研究和分析。表面科学奠定了表面工程的基础和应用用理沦。
表面工程也称为“表面技术”、“表面处理,,或”表面改性”,是应用物理、化学、机械等人法改变固体材料表面成分或组织结构。获得所要求的性能,以提高产品的可靠性或延长其使用寿命的各种技术的总称。
⑼ 应用化学是什么
应用化学专业有两个专业方向:化学生物学、材料化学。化学生物学:化学生物学是90年代后期才发展起来的前沿学科,它是利用化学的理论、研究方法和手段来探索生命过程中的化学问题的科学。进入本专业学习的学生不仅要掌握化学的基础理论,而且还要掌握基本的生物学知识,同时还要拥有宽广的能进行与化学生物学有关的各种工作的基本技能,该专业方向的学生能在化学、生物学、药学及其交叉领域继续深造或从事教学、科研、开发和管理方面的工作。材料化学:材料化学是研究各种材料的化学结构、制备与性能的学科,在研究材料制备方法、结构表征、性能与环境行为等基本理论的基础上,重点研制与开发尖端领域高新材料,是奠定国家高科技实力的源头学科。进入本专业学习的学生不仅要掌握化学的基础理论与方法,而且还要掌握基本的材料学与环境学的知识和实验技能,该专业方向的学生能在化学、材料、环境及其交叉领域继续深造或从事教学、科研、开发和管理方面的工作。化学工程与工艺专业有三个专业方向:精细化工与工业催化、高分子材料制备及加工、电化学工程。精细化工与工业催化:精细化工是化学化工领域近20年来蓬勃发展的一个新兴学科方向,工业催化是化工生产中的关键技术,在国民经济建设中发挥重要作用。该学科方向是利用化学化工的基础理论、实验方法来研究能源、材料、环保、医药、农药等领域中的相关精细化学品及生产工艺。高分子材料制备及加工:高聚物工程是高分子科学与化学工程交叉的新型学科,主要涉及高分子材料的合成工艺、制备与加工工程,重点研究单组分、多相多组分高分子材料的组成、结构、加工工艺与其性能之间的关系,优化制备工艺和加工工艺,实现高分子材料的功能化、高性能化。电化学工程:电化学工程是化学、材料科学、表面科学、电学和化学工程的交叉学科,主要涉及材料电化学、能源电化学、环境电化学和腐蚀电化学工程等领域,重点是运用电化学原理与方法制备功能材料与新型电化学电源、保护和治理环境、控制材料腐蚀失效等。本专业培养的学生既可在高分子科学与工程、电化学工程、精细化工与工业催化等学科方向继续深造,也可在国民经济中的化学化工和材料科学与工程领域从事教学、科研、开发、生产及管理工作。