表面處理技術(shù)工程是—門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,但是它涉及的基礎(chǔ)理論卻十分廣泛,并且隨著表面工程的發(fā)展而擴(kuò)展和深化。本書主要從應(yīng)用出發(fā),涉及下列應(yīng)用基礎(chǔ)理論:
1.真空狀態(tài)及樹薄氣體理論
許多表面工程的研究與應(yīng)用都汐及到真空方面的理論和技術(shù),為此要深入研究有些氣體尤其是稀薄氣體中的現(xiàn)象和基本定律。其中的重點(diǎn)有兩個(gè):一是用氣體分子運(yùn)動(dòng)論來研究稀簿氣體中的現(xiàn)象,二是稀強(qiáng)氣體的一些電現(xiàn)象。
2.液體及其表面現(xiàn)象
液體的聚集狀態(tài)介于氣體和固體之間。液體的表面張力、潤溫與毛細(xì)管現(xiàn)象、粘滯性、表面吸附等原理在表面工程中經(jīng)常應(yīng)用。表面活性劑能顯著改善表(界)面性質(zhì),應(yīng)用甚廣。
3.固體及其表面現(xiàn)象
固體材料是工程技術(shù)中員普遍使用的材料。固體表面結(jié)構(gòu)不能簡單地看作體相結(jié)構(gòu)的終止,而是看作發(fā)生了顯著的變化;是化學(xué)組成常和體相不同,包括化學(xué)組成在表面上的分布和垂直方向上的濃度梯度;二是表面原子往往傾向于進(jìn)入新的平衡位置,改變原子間的距離,改變配位數(shù),甚至重建表面原子排列結(jié)構(gòu);三是表面電子結(jié)構(gòu)的改變,例如晶體表面由于原子排列三維平移周期性中斷,或因表面重構(gòu)、吸附等變化而產(chǎn)生的不同于體相的電子能態(tài),四是表面上外來物的吸附。由于上述結(jié)構(gòu)和組成上的變化,固體表面性質(zhì)有了顯著的改變,并且描述三維體相物質(zhì)屬性的定律,已經(jīng)不能使用于描述固體的表面現(xiàn)象。因此,掌握表面工程中有關(guān)固體及表面結(jié)構(gòu)和組成、表面熱力學(xué)、表面動(dòng)力學(xué)等方面的知識顯得更為重要。