界面相的概念 面相识人术

相：

是指合金中具有相同聚集状态、相同晶体结构和性质的均匀组成部分，并与界面分开；

组织：是指合金中具有一定数量、形状、尺寸和独特形状的部分。

铁渗碳体相图中的所有物质都是由渗碳体和铁素体组成的，但由于结晶方法的不同，它们的形式和相对数量会有所不同，导致不同的宏观形状，即不同的组织。例如，珠光体和莱氏体本质上是由两种相组成的，但比例不同。当然，它们是不同的组织。

相（phase）系统内物理化学性质完全均匀的部分称为相。在指定条件下，相与相之间有明显的界面，界面上宏观性质的变化是飞跃式的。系统中相的总数称为相数，用P表示。

(1)相与相之间有界面，各相可以通过物理或机械方法分离，越过界面时性质会发生突变。

(2)一相可以均匀，但不一定只含一种物质。

例如

气体:一般是一个阶段，比如复杂的空气成分。液体:根据其混溶程度，可有 1、2、3…个相。

固体：有几种物质有几个相，如水泥原料。但如果是固溶体，则为相。

固溶体：在固态合金中，含有其他元素的合金在一种元素的晶格结构中被称为固溶体。固体

各组分的化学质点在溶体晶格上随机分布均匀，其物理性质和化学性质符合相均匀性的要求，

因此，几种物质之间形成的固溶体是一个相。

系统中物理状态、物理性质和化学性质完全均匀的部分称为相（ phase）。无论是纯气体还是混合气体，系统中的气体总是一个阶段。若系统中只有一种液体，无论这种液体是纯物质还是(真)溶液，总是一个阶段。如果系统中有两种液体，如和水，两相系统由液体-液体界面隔开。考虑到中溶解了少量的水，水中溶解了少量的，也只有两个阶段。

同样，不溶性油和水是两相系统，油和水在剧烈振荡后形成乳浊液，仍然是两相(一)

相叫连续相，另一相叫分散相)。不同固体的混合物是多相系统，如花岗岩(由石英、云母、长石等矿物组成)，无色透明金刚石中有少量黑色金刚石，都是多相系统。

相和组分不是一个概念。例如，水蒸气、液态水和冰的系统是三相系统，尽管该系统中只有一个组分水。一般来说，光学界面存在于相与相之间，光从一相进入另一相会发生反射和折射，光在不同相中以不同的速度移动。混合气体或溶液是分子水平的混合物，分子(离子)之间没有光学界面，所以是单相的。不同相的界面不一定一目了然。更准确地说，相是系统中物理性质完全均匀的部分。

以铁碳相图为例

铁碳合金相图包括铁素体、奥氏体和渗碳体。

铁碳合金相图中的组织有：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、索氏体、托氏体、

界面设计初级课本

贝氏体、马氏体、回火马氏体、魏氏组织。

其中，铁素体、奥氏体和渗碳体是相和组织，具有双重身份，其他是混合物。

如何区分？

1、铁素体含碳量为0~0.0218%，奥氏体0~2.11%，渗碳体6.69%，

2、根据冷却速度：珠光体、索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体一个比一个快。

3、珠光体是共析转化产物，莱氏体是共晶转化产物。

4、根据金相分析，这是区分的主要方法：不同的组织形式不同，有很大的差异，如：珠光体、索氏体、托氏体是层薄，贝氏体是黑色针或羽毛，马氏体是板或板，魏氏组织分布针材料等。铁素体、渗碳体和奥氏体是碳钢的基本阶段，它们是单一组织，可以独立存在，因此也是铁碳合金中的组织。珠光体和莱氏体不是单相，而是多相机械混合物，只能是铁碳合金的组织。铁素体是相，因为它有时独立于碳钢，所以它也属于组织。

组织：microstructure;相： phase.从英语中可以看出，组织侧重于微观结构，而物质存在的方式和状态。假如是单相金属，如铁素体不锈钢；说铁素体也可以是组织，相也可以。如双相钢如 2205型铁素体加奥氏体，即双相钢，而不是双组织钢。其实很多都是约定成俗的说法，没有确切的办法，就像业内人士说淬火是ZHAN火一样。

1.界面是指物质相和相之间的交界处，存在于两相之间，厚度约为几个分子层到几十个分子层（不同于几何“表面”的概念，几何表面抽象，无厚度，具体图形限制的表面也可以计算面积；表面有厚度，是特定物质相之间的交界处）。物质之间的相界面有五种:气液界面、气固界面、液固界面、液固界面。气相与液相、固相的界面通常被称为表面，如固体表面、液体表面。其它的称为界面。一般两者都可以通用。界面化学是研究物质在多相系统中的表面特征、物理化学过程及其规律的科学。也就是说，界面化学研究不仅局限于化学过程和规律，还研究界面系统的特点、物理过程和规律。(由于胶体系统中也有相界面，比表面积大，胶体化学也属于界面化学。但现在它已经发展成为一门独立的学科)界面化学离不开人们的日常生活和工农业生产。界面化学的研究内容包括明矾净水、肥皂去污、人工降雨和原油去水。

2.界面化学的四个基本定律是:Gibbs吸附等温式； Laplace方程； Kelvin公式； Young公式

3.水溶液表面张力与浓度的关系可分为三种类型：

第一类:随着物质浓度的增加，水溶液的表面张力略有上升，接近直线。这些物质是无机盐及其多羟基有机物，如:NaCl、NaOH、蔗糖、甘油醇等水溶液属于这类。

第二类：随着物质浓度的增加，水溶液的表面张力逐渐降低。当浓度较薄时，下降相对较快；当浓度较高时，下降相对较慢。属于此类物质的有：酒精、酸、酮、醛、酯溶剂等大多数极性有机物。

第三类:当物质浓度很低时，随着物质浓度的增加，水溶液的表面张力急剧下降。表面张力下降到一定程度后，溶液浓度增加。

溶液表面张力下降缓慢或基本不变。这类物质主要是长链极性有机物。例如：非离子和阴离子表面活性剂。

影响溶液表面张力的因素：

1、温度越高，张力系数越小。

2、在液体中添加杂质可以显著改变表，张力系数．在实践中，液体自发收缩成球状的现象有时不利于工农业生产。

例如，e79fa5e98193e59b9eeee7ad94334333616137，喷洒农药时，药液向上收缩成液滴，会影响叶片对农药的吸收，因此必须降低液滴的表面张力系数，使液滴向上延伸分布。

减少液体表张力的方法是添加肥皂、皂素、皂角粉等活性物质。

复合材料界面是指复合材料基体与增强材料之间的化学成分发生显著变化的微小区域，相互结合，能起到载荷等传递作用。目前的研究仍处于半定量和半经验的水平。复合界面被认为是一层没有厚度的表面(或单分子层表面)。事实上，复合材料界面是一层具有一定厚度的(纳米以上)、新相界面(或界面层)的结构因基体和增强体而异，与基体有明显差异。由于增强体与基体接触时，在一定条件下可能会发生化学反应或物理化学作用，如两相元素的相互扩散和溶解，从而产生不同于原两相的新相；即使没有反应、扩散和溶解，基体固化和凝固引起的内应力或组织结构的诱导作用也会导致接近增强体的基体结构或堆叠密度的变化，因此，局部基体的性能与基体的本体性能不同，形成界面相。界面相还包括通过表面处理工艺对增强体表面进行反应的表面处理剂层和表面层。界面相还包括通过表面处理过程对增强体表面进行反应的表面处理剂层和表面层。因此，有必要建立独立相的新概念。复合材料界面相的结构和性能对复合材料的整体性能有很大影响。界面设计和控制必须考虑，以提高复合材料的性能。由于基体的固化或凝固收缩以及两相间热膨胀系数的不匹配，结构复合材料界面存在的残应力。无论应力的大小和方向如何，复合材料的拉伸和压缩性能的明显差异都会影响复合材料的行为。结构复合材料界面的作用是在复合材料受到载荷时将基体上的应力传递给增强体。这就要求界面相具有足够的粘接强度，两相表面相互渗透是先决条件。但界面层不是粘接越强越好，而是要有适当的粘接强度，因为界面相的另一个作用是在一定的应力条件下去除粘合剂，同时使增强体从基体中拔出并相互摩擦。这种通过脱粘增加表面能做的工作、拔出工作和摩擦工作都提高了破坏工作，有助于改善复合材料的破坏行为，即提高其强度。目前还很少研究功能复合材料界面相的作用，但已有实验证实，界面相在功能复合材料中的作用也很重要。为了了解界面的作用和界面结构对材料整体性能的影响，必须首先表示界面相的化学、物理结构、厚度和形状、粘接强度和残余应力，以便找到其与复合材料性能的关系。接口相化学结构包括组成元素、价态及其分布。借助许多先进的固体物理仪器，如俄歇电子谱(AES，SAM)、电子探针(EP)、x光电子能谱仪(X PS)、扫描二次离子质谱仪(S SIMS)、电子能量损失谱仪(EELS，PEELS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、显微拉曼光谱(MRS)、扩展x射线吸收细微结构谱(E XAFS)等。由于界面相有时只是一个纳米级的微区域，有些组成非常复杂（特别是金属和陶瓷基复合材料），目前还不能说哪种方法可以满意地提供所有关于复合材料界面相的化学信息。这是因为有些方法太大，远远超过界面微区域的大小；有些只能提供元素信息而不知道元素的价格；有些会对一些观察者造成表面损伤，有各种局限性。因此，仍有必要研究适当的新方法，或几种方法的结合。还有许多方法可以表达界面的形状和厚度，如透射电镜(TEM)、扫描电镜(S EM)。角扫描X射线反射谱的新方法(GAXP)，金属基与陶瓷基复合材料界面相的厚度可以测量。但这些方法也很难测量。界面粘结强度的表征基本上有五种方法，即单丝拔出法、埋在基体内的单丝断裂长度法、微（单丝）压出法、球形（或锥形）压头压痕法、常规三点弯剪法等。前两种方法只能表征单丝复合材料的行为；后三种方法虽然表征复合材料，但各有不足。而且各种方法测量的数据差别很大，球形压痕法和三点弯剪法的数值较高。目前还很难决定哪种方法最合适。此外，还有一种方法可以用动态力学法来测量内耗值来表示界面的组合状态。界面湘残余应力的表征也很困难。透明基体和不透明基体分别有相应的方法，但都不理想，计算处理也比较复杂。复合界面理论过去对复合界面理论的研究是试图提出化学反应理论、渗透理论、可变层理论、约束层理论、静电效应理论和一些理论相结合的理论。但他们都有很多矛盾，往往无法自圆其说。随着界面理解的逐渐加深，界面相的复杂性和多重性与原材料、加工工艺和使用环境密切相关。因此，理论研究转向讨论界面微结构与宏观性能、界面渗透过程与界面反应之间的热力学与动力学关系，建立某一系统的界面相模型并进行理论处理