本章提要 无机材料制备及使用过程发生的种种物理化学变化，都是由无机材料表面向内部逐渐进行的，这些过程的进行都依赖于无机材料的表面结构与性质。人们平时遇到和使用的各种无机材料其体积大小都是有限的，即无机材料总有表面暴露在与其相接触的介质内。相互接触的界面上或快或慢地会发生一系列物理化学作用。产生表面现象的根本原因在于无机材料表面质点排列不同于内部，无机材料表面处于高能量状态。基于此，本章主要介绍无机固体的表面及结构，陶瓷晶界及结构，界面行为，包括弯曲表面效应、吸附与表面改性、润湿与粘附，以及近 30 年来从原子、分子水平上研究固体表面组成、结构和性能的各种表面分析及测试方法等知识。并讨论粘土－水系统中粘土胶粒带电与水化等一系列由于粘土粒子表面效应而引起的胶体化学性质，如泥浆的稳定性、流动性、滤水性、触变性和泥团的可塑性等。为了解和运用表面科学知识解决无机材料相关科学与工程问题奠定基本的必要的理论基础。 处在物体表面的质点其境遇和内部质点不同，表面的质点由于受力不均衡而处于较高的能阶，从而使物体表面呈现一系列特殊的性质。例如，将1kg 石英砂从直径为 10－2m 粉碎到 10－9m，比表面积（单位质量或单位体积物质所具有的总表面积，单位：m2/kg 或 m2/m3）与比表面能（等温等压条件下，增加单位新表面所需要的可逆非膨胀功称为比表面能，简称表面能。单位：J/m2）的变化如表 5-1 示，可看出仅仅由于分散度（物料被分散的程度，是物质粒度的一种度量。分散度越大，物质粒径越小）的变化而使细粉石英比表面能增加1 千万倍．相当于 650kg 水升高 1℃需要的能量。粉碎石英的机械能转化为表面能贮存的石英粉内。由于高分散度物系比低分散度物系能量高得多，必然使物系由于分散度的变化而使两者在物理性质（如熔点、沸点、蒸气压、溶解度、吸附、润湿和烧结等）和化学性质（化学活性、催化、固相反应）方面有很大的差别。随着材料科学的发展，固体表面的结构和性能日益受到科学界的重视，而逐渐形成一门独立学科——表面化学和表面物理。 表 5-1 石英粉表面积与表面能 直径（m ） 比表面积 A（m 2/g） 比表面能（J/m 2） 10－2 0.26 0.27 10－9 2.6×106 2.7×106 5.1 固体的表面结构 一、固体表面力与表面能 （一）固体表面力 通常把一个相和它本身蒸气（或真空）接触的分界面称为表面。一个相与另一相（结构不同）接触的分界面称为界面。 表面...
