表⾯张⼒
表⾯张⼒，是液体表⾯层由于分⼦引⼒不均衡⽽产⽣的沿表⾯作⽤于任⼀界线上的张⼒。通常，由于环境不同，处于界⾯的分⼦与处于相本体内的分⼦所受⼒是不同的。在⽔内部的⼀个⽔分⼦受到周围⽔分⼦的作⽤⼒的合⼒为0，但在表⾯的⼀个⽔分⼦却不如此。因上层空间⽓相分⼦对它的吸引⼒⼩于内部液相分⼦对它的吸引⼒，所以该分⼦所受合⼒不等于零，其合⼒⽅向垂直指向液体内部，结果导致液体表⾯具有⾃动缩⼩的趋势，这种收缩⼒称为表⾯张⼒。表⾯张⼒(surface tension)是物质的特性，其⼤⼩与温度和界⾯两相物质的性质有关。 ①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。在液体表⾯附近的分⼦由于只显著受到
国际组织的作用
液体内侧分⼦的作⽤，受⼒不均，使速度较⼤的分⼦很容易冲出液⾯，成
为蒸汽，结果在液体表⾯层(跟⽓体接触的液体薄层)的分⼦分布⽐内部分
⼦分布来得稀疏。相对于液体内部分⼦的分布来说，它们处在特殊的情况中。表⾯层分⼦间的斥⼒随它们彼此间的距离增⼤⽽减⼩，在这个特殊层
中分⼦间的引⼒作⽤占优势。因此，如果在液体表⾯上任意划⼀条分界线MN把液⾯分成a、b两部分。F表⽰a部分表⾯层中的分⼦对b部分的吸引⼒，F6表⽰右部分表⾯层中的分⼦对a部分的吸引⼒，这两部分的⼒⼀定sl9
⼤⼩相等、⽅向相反。这种表⾯层中任何两部分间的相互牵引⼒，促使了it
液体表⾯层具有收缩的趋势，由于表⾯张⼒的作⽤，液体表⾯总是趋向于
尽可能缩⼩，因此空⽓中的⼩液滴往往呈圆球形状。
③表⾯张⼒F的⼤⼩跟分界线MN的长度成正⽐。可写成F=σL或σ=F/L。
⽐值σ叫做表⾯张⼒系数，它的单位常⽤dyn/cm。在数值上表⾯张⼒系数就等于液体表⾯相邻两部分间单位长度的相互牵引⼒。
液膜表⾯张⼒系数=液膜的表⾯能/液膜⾯积=F表⾯张⼒/(2*所取线段长）。
表⾯张⼒系数与液体性质有关，与液⾯⼤⼩⽆关。
⾃洁陶瓷⼜称智洁陶瓷，它是利⽤纳⽶材料，将陶瓷釉⾯制成⽆针孔缺陷的超平滑表⾯，使釉⾯不易挂脏，即使有污垢，也能被轻松冲洗掉的⼀种新型陶瓷制品。可⽤作卫⽣陶瓷和室内釉⾯砖。
由传统陶瓷⽣产⼯艺所致，建筑卫⽣陶瓷釉⾯尽管基本光洁，但仍存在微⼩凹凸不平的缺陷，如在显微镜下，可见⼤量微⼩针孔。正是这些微⼩针孔，使产品在使⽤过程中会挂脏，需经常清洗。另外，这些挂脏会给⽼霉菌繁殖提供营养，使产品表⾯⿊斑点点，甚⾄传染病菌，⾃洁陶瓷就是为了克服上述缺陷⽽开发的⼀种新型⾼档制品，可⼤⼤减少清洗次数，可节约⽔资源。
⽬前烘烤炉在使⽤过程中，其内壁常被加热⾷品溅起的油脂性物质和挥发的⽓体污染，并在⾼温⽓氛中被氧化⽽固化，从⽽使烹调器内壁积垢⽽难于⽤溶剂或洗涤剂洗净。⾃洁搪瓷能很好地解决这个问题。它是⼀种能在⼀定温度下，将飞溅在瓷⾯上的油垢氧化成灰粒⽽⾃⾏清洁瓷⾯的搪瓷，特别适⽤于⾼温电热烤炉等烹调器的内壁涂层。早在六⼗年代国外就开始对⾃洁搪瓷进⾏了研究。在⾦属板(钢板、铁板)、硬质硅酸钙板、渗铝钢板、铝质材料或搪瓷底釉上涂上⾃洁涂层。在此涂层瓷釉中含有氧化触媒(如氧化铁、氧化钻)，烧成时形成多孔性的瓷⾯，以增⼤氧化接触⾯积，从⽽提⾼搪瓷的⾃洁性能，保持炉灶清洁美观。物质在催化剂表⾯上的反应是⼀个复杂的物理化学过程。⾃洁搪瓷主要是 通过氧化催化过程把油脂吸附和扩散，并通过分布在空隙内的氧化物的催化作⽤，促使空⽓中的氧对油脂进⾏催化氧化，产⽣⽔和⼆氧化碳。这种催化化学⼀般属于⽓、液、固相共存的催化反应，其效果与涂层⽐表⾯积⼤⼩、空隙的数量、催化剂的物化性能以及载体与催化剂的结合⽅式等有关。国民党五大主力
光催化⾃洁搪瓷的制备⽅法
⼀种光催化⾃洁性能搪瓷制备⽅法，包括下列步骤：（１）根据⾯釉配⽅组成，
将各种成分换算成⽯英，长⽯，硼砂，⼆氧化钛，纯碱，冰晶，称量混合，放
⼊坩埚中，在１２００～１３００℃下进⾏熔化，熔化好后投⼊⽔中淬冷，捞
出烘⼲制得搪瓷熔块；（２）混合搪瓷熔块、按粘⼟、电介质、和去离⼦⽔，
球磨、研磨１～２个⼩时后，过筛烘⼲备⽤；（３）取钢板或铸铁，进⾏除锈蚀刻液再生
和除油污处理，烘⼲，⽤浸搪⽅式对钢板涂搪瓷釉，然后在８０～１００℃烘
⼲，在８４０～８６０℃烧制得搪瓷基板；（４）采⽤浸涂法，将搪瓷基板浸
在⼆氧化钛胶体溶液，垂直提拉后，８０－１００℃烘⼲３０－４０分钟，３
５０－４５０℃烧结１－２⼩时，制成具有⼆氧化钛薄膜的搪瓷基板；（５）
重复（４）程序可以制得多层⼆氧化钛薄膜的搪瓷基板。
在⼀定温度下能将溅落在瓷⾯上的油垢或⾷品屑氧化成灰粒⽽⾃⾏清洁瓷⾯的
搪瓷。其瓷釉中含有氧化触媒如Fe
2O
3
特里芬难题、CoO之类，烧成的瓷⾯为多孔性的，以
增⼤氧化接触⾯积，提⾼搪瓷的⾃洁性能。⾃洁搪瓷的底坯多⽤低碳钢，采⽤
⼀般的涂搪⽅式涂敷瓷釉。主要应⽤于微波炉、电烤箱、煤⽓灶、电灶等。
本发明涉及⼀种光催化⾃洁纳⽶⼆氧化钛搪瓷基板及其制备⽅法。原料的化学组成重量百分⽐为：ＳｉＯ2：３５．０～６８．０％、Ａｌ2Ｏ3：０．５～３．０％、Ｂ2Ｏ3：１０．０～２０．０％、ＴｉＯ2：１２．０～２０．０％、Ｋ2Ｏ：１．０～５．０％、Ｎａ2Ｏ：５．０～１２．０％、Ｎ
ａ2ＳｉＦ6：３．０～８．０％、Ｐ2Ｏ5：１．０～３．０％。制备⽅法，包括将原料混合、熔化、淬冷、烘⼲制得搪瓷熔块；再将搪瓷熔块与纳⽶⼆氧化钛等混合、研磨、过筛得搪瓷釉；再对除锈处理的钢板进⾏涂搪瓷釉，可得具有优良的光催化性能和化学稳定性的光催化⾃洁纳⽶⼆氧化钛搪瓷基板，且制备⼯艺简单，⽣产成本低。
与传统的保护涂层不同，ECOFRIEND-ING4 纳⽶玻璃⾃洁剂并⾮是在玻璃等物体表⾯喷涂后形成⼀层覆盖的涂层，⽽是在玻璃的表⾯⽣长≤15nm 的隐形纳⽶⽹状晶格。因此，纳⽶晶格降低了玻璃表⾯张⼒，产⽣强疏⽔性，接触⾓可达114°，通过化学键牢固结合，成为玻璃表⾯的⼀部分。纳⽶晶格降低了玻璃表⾯张⼒，产⽣强疏⽔性，使玻璃象荷叶般拒⽔防污，“出污泥⽽不染”，杜绝了⽔、污渍污液、有机清洁剂与玻璃表⾯的直接接触，也⽆法渗⼊玻璃内部，有效阻⽌了腐蚀⽼化，防磨损划伤，有效延长了保洁时间和使⽤寿命。保持了玻璃
涂层中同时添加了表⾯能特别低的⾼分⼦聚合物，⼀些附着在涂层上的污物尘埃，由于附着并不牢固，在⾬⽔冲刷下很容易随⾬⽔洗去，同时因为涂层的表⾯能较低，⽽⾬⽔的表⾯张⼒相对⾼于涂层的表⾯能，所以⾬⽔不会附着于涂层表⾯，就像⽔珠不附着于荷叶表⾯的现象⼀样。
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