不同的是材料内部分子凝聚相材料试验图像显微镜

不同的是材料内部分子凝聚相材料试验图像显微镜

液体浸润固体表面的能力取决于固一气、液一气、固一液界面的表
面能。在界面处的表面能是对在界面处形成一新的均一表面所需能量的
量度。液体分子间的成键或者分子间粘附力产生了表面张力。当液体与
另一种物质接触时它们之间存在吸引力，但是液体与该物质问粘附力将
与液体分子间的粘附力竞争。当液体间粘附力较弱，而与另一材料有较
强粘附力时，液体易于在材料表面分散。反之当液体间粘附力比液体与
另一种材料间粘附力强时，液体在与另一材料接触时则易于团聚并形成
水滴。

表面能定义为增大单位表面积时所需做的功。表面能是源于表面分
子的不饱和键能所引起的自由能。表面处的分子与材料内具有较低能量
的分子不同的是材料内部分子在各个方向都与同类分子接触。表面处的
分子将会试图通过与相邻相分子的接触来减少这种自由能。当主体相之
一为气体时，单位面积的表面能对于固体来说叫做表面能，对于液体来
说则叫做表面张力。另一方面，当两相均为凝聚相(如固一固、固一液
、不相容的液一液界面)时，界面处单位面积的自由能称为界面结合能
。

表面能同时也与表面疏水性有关。表面能描述的是一部分材料间的
相互作用，而接触角描述的是仅与水分子之间的相互作用。因为水分子
具有较高的成键能力，所以表面能大的材料(即高键合势)与水的相互作
用更强，材料亲水性就强。因此，表面能增加，疏水性通常降低。亲水
性表面如玻璃具有较高的表面能，而疏水性表面如聚四氟乙烯(PTFE)或
者是聚苯乙烯具有低的表面能。

固一气、固一液界面张力的计算在理论与应用科学的很多问题上是
很重要的。由于直接测量涉及固体相的表面张力十分困难，通常采用间
接测量的方法。

所测量的接触角是通过液滴与固体基底的表面形成的角度得出的

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