表界面|表界面基本定义|表面处理技术|表面活性剂

　　表面活性剂是一种加入了少量能够使得溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。表面活性剂拥有固定的亲水亲油的基团，而且能够在溶液的表面定向的排列。表面活性剂的分子结构是具有两亲性的，一端是亲水基团，一端是疏水基团。

　　一般亲水基团是极性的基团，例如氨基与硫酸，疏水基团一般都是非极性烃链。表面活性剂还有一些分类，分为离子型的表面活性剂，非离子型表面活性剂，两性表面活性剂，复配表面活性剂，其他表面活性剂等等。

　　表面活性剂经常被用到工业行业所使用，对于活性剂的使用，大多数都是在洗涤和纺织行业中使用的，对于所有的精细工业行业，都不能够离开表面活性剂的使用。我们所有的有关工业的行业，包括医药行业也离不开表面活性剂的使用，还有造纸行业，也是精细工业行业的一个领域，在造纸行业，表面活性剂也有很大的使用。

　　在医药行业，经常会在药剂中利用表面活性剂的增液的作用，能够使得很多难以溶解的物质变成透明的溶液，还能够增加溶液的浓度。而且在医药行业，表面活性剂还被应用在杀菌剂与消毒剂的使用中，它能够通过和细菌生物膜蛋白质产生强烈的作用，使得细菌生物膜蛋白质产生变性，甚至是失去原有的功能，所以表面活性剂的作用十分的强大，它的应用也十分的广泛。

　　我们进入工业化时代之后，工业就成为了我们国家建设的主要行业。随着科技的发展，工业已经成为了国家经济的一个评判标准。

　　在工业方面，每个国家都很重视这项行业，也将这份行业作为竞争的主要行业，现在这个社会，不仅仅是个人的竞争，更是国与国之间的竞争，工业是能够体现一个国家综合实力的一个很有效的评定标准，所以我们对于工业的建设应该是尤为重要的。表面活性剂是工业中不可缺少的一个十分重要的组成。

　　表面活性剂的使用范围也是十分广的，涉猎的行业也有很多，现在表面活性剂的使用不仅于工业行业，它在纺织，食品与石油上都有广泛的应用，所以对于表面活性

　　表面张力本质上来讲是一种分子力，它作用于液体的表面层上，由于液体的表面层结构不同于液体内部，这就使液体表面相邻分子间的相互作用力表现为一种张力。

　　在液体内部的分子间既存在斥力也存在引力，分子间的间距平衡保持在r上下，距离大于r分子就会相互吸引，若小于r就会相互排斥，因而液体内部各分子距离始终趋于平衡;与液体内部结构不同，液体表面层的分子由于受到液体内部分子的引力影响，一部分液体表层分子会进入液体内部，而一部分分子则离开液体表层。

　　这时，与液体内部相比，液体表面的分子数量要少得多，分子数量的减少使分子与分子间的距离随之拉大，液体表面的分子间受引力作用较大。

　　诸多生活现象表明，液体表面层犹如一张紧绷的弹性膜，在这张弹性膜表层上任意做一条切线，在薄膜表层的前后两面存在两种相互作用的拉力，且这两种拉力的方向都与切线相垂直，这就是液体表面张力的表现。表面张力与液体表层相切，也就是液体表层若呈现曲状，那么液体表面张力就在这个曲面的切线上。

　　表面张力的单位在SI制中为牛顿/米(N/m)，但仍常用达因/厘米(dyn/cm)，1dyn/cm=1mN/m。备注：达因是个物理上的力学单位，1达因等于10的负5次方牛顿。因此换算1dyn/cm=1mN/m。

　　表面张力的单位说明：

　　1、表面张力的方向

　　表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，如果液面是平面，表面张力就在这个平面上。如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。

　　2、表面张力的形成

　　表面张力是分子力的一种表现，它发生在液体和气体接触时的边界部分，是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的，分子间经常保持平衡距离，稍远一些就相吸，稍近一些就相斥，这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散，而只能在平衡位置附近振动和旋转。

　　在液体表面附近的

　　表面处理技术是改变材料表面特性，或通过对表面附加新的功能，使之成为功能性材料而使用的方法。表面处理包括从电镀到工件表面强化所用的各种处理方法。电镀是提高工件装饰性及耐蚀性的工艺;而表面强化则是只对被处理材料进行表面淬火，使其表面提高硬度，或者使已经淬火、硬化的表面进一步强化而使用的工艺。

　　以机械零件及工具为对象的表面处理法，大体上有3种。diyi种是表面淬火，在无其他元素参与的状态下，只硬化(强化)被处理材料表面的方法;第二种是在被处理材料表面热扩散其他元素的工艺，相当于渗碳、氮化、TRD工艺等;第三种是对材料表面涂覆不同于该材质的硬质覆膜的工艺，典型的方法有物理气相沉积(PVD)及化学气相沉积(CVD)。

　　机械零件及工具中，需要采用表面处理的主要原因有以下两个方面。其一是提高表面硬度;其二是将表面的材质置换为与原金属材料不同的物质。所有这些方法都有利于降低摩擦、磨损。

　　1、金属钝化

　　机械钝化和化学钝化是金属钝化的两种方式，所谓的钝化本质上是一个过程，就是指通过对金属表面状态进行处理从而引起金属表面具有了某些贵金属才有的特征。

　　化学钝化是指介质与金属在自然作用下产生的表面变化。另一种钝化方式为机械钝化，是一种金属表面状态在变化的情况下造成了金属自身的腐蚀率大大降低，但是件数的电势和电极并没有发生正相移动的钝化。溶液与金属相互融合是钝化的本质原理。

　　截止到目前为止，还没有相关的技术和文献资料能够为形成相膜理论作为理论论据支持。在具体的材料生产过程中，为了提高金属产品的抗腐蚀能力，可以采用钝化的处理措施，这种措施的适用范围极广能够适应各种环境。

　　2、热喷涂

　　热喷涂技术本质上是让非金属或者细微分散的金属表面形成具有各种不同功能的表面涂层技术，其原理便是使用土层材料在其半融化或者融化的过程中沉淀积累到机体表面，这种基体表面经过一

　　表面粗糙度是对工件质量进行评估的重要指标之一，对于其在使用过程中的配合质量、运动精度以及耐磨损性等都有着不容忽视的影响，因此，想要保证工件的加工质量，就必须采取有效措施，降低表面粗糙度。

　　表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。

　　表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra。

　　一、接触式测量方法

　　接触式测量方法指的是，在测量设备中的探测位置会直接与表面接触，可以帮助人们获取被测表面的信息。但是这种测量方式不适用于刚性强度偏高、容易发生磨损的表面。

　　1、比较测量方法

　　在车间普遍应用的测量方法是比较法。比较法指的是将对比粗糙度样板与被测表面进行比较，测量人员直接用手的触摸来确定表面的粗糙度，或者通过肉眼观察，也可以使用放大镜、比较显微镜来对比。通常情况下，当粗糙度评定参数值偏高时，可以运用比较法，但是很可能造成很大的误差。

　　2、印模法

　　印模法指的是采用一些塑性材料当做块状印模，然后将其与被测表面互相贴合，再取下时，印模上会出现表面的具体轮廓，测量人员可以开始测量印模的表面，这种方式可以获取部件的表面粗糙度。一些规模大的零件内表面测量工作无法通过设备来完成，可以使用印模法来实现。然而印模法也存在一定缺陷，它的准确性不强，而且操作过程很复杂。

　　3、触针法

　　触针法的另一种名称是针描法。这种方法是在被测表面上放置一根很尖的触针，测量过程中需要垂直放置，使触针做横向移动。根据被测表面的轮廓，触针会自行做垂直起伏运动。把触针所做的位移活动利用电路转变为电信号后，可以

　　表面工程是经表面预处理后，应用物理、化学、机械等技术手段改变固体材料表面成分过组织结构及盈利状况，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总称。

　　表面工程技术是一个既古老又新颖的学科，人类使用表面工程技术已有悠久的历史;但是，表面工程技术的迅速发展是从19世纪工业革命时开始的，并在20世纪80年代成为世界上10大关键技术之一。目前，表面工程技术仍是主流关键技术之一，几乎涉及了工业的各个领域，发展势头正猛。

　　表面工程的概念1983年首次被提出，同年英国伯明翰大学成立了Wolfson表面工程学院，并在1985年创办了国际性刊物《表面工程》。1986年，在布达佩斯第5届国际材料热处理大会上，“国际热处理学会”被更名为“国际热处理与表面工程学会”，这些都是表面工程技术在国际上迅速发展的重要标志。

　　我国机械工程学会于1987年成立了表面工程研究所，1988年出版了中文版《表面工程》杂志，1993年成立了ZG机械工程学会表面工程分会。自1989年以来，我国先后多次召开全国性或国际性的表面工程学术会议和表面科学与工程学术会议。

　　表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或表面复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的化学成分、组织结构、形态或应力状态等，以获得所需的表面性能的系统工程。它是近代技术与经典表面工艺结合而繁衍、发展起来的，有坚实的科学基础，具有明显的交叉、边缘学科性质和极强的实用性。

　　工业生产与应用证明，因为材料的疲劳断裂、磨损、腐蚀、氧化、烧损等造成的破坏十分惊人。

　　据报道，每年因腐蚀造成西方主要发达国家的经济损失占其经济总值的2%～4%，因腐蚀导致的金属损耗超过一亿吨。因摩擦磨损造成的材料损失在美国每年高达200亿美元;在英国每年超过5亿英镑。由于腐蚀和磨损造成的失效破坏在各种机电产品失效破