表面處理技術工程是—門應用性很強的學科,但是它涉及的基礎理論卻十分廣泛,并且隨著表面工程的發展而擴展和深化。本書主要從應用出發,涉及下列應用基礎理論:
1.真空狀態及樹薄氣體理論
許多表面工程的研究與應用都汐及到真空方面的理論和技術,為此要深入研究有些氣體尤其是稀薄氣體中的現象和基本定律。其中的重點有兩個:一是用氣體分子運動論來研究稀簿氣體中的現象,二是稀強氣體的一些電現象。
2.液體及其表面現象
液體的聚集狀態介于氣體和固體之間。液體的表面張力、潤溫與毛細管現象、粘滯性、表面吸附等原理在表面工程中經常應用。表面活性劑能顯著改善表(界)面性質,應用甚廣。
3.固體及其表面現象
固體材料是工程技術中員普遍使用的材料。固體表面結構不能簡單地看作體相結構的終止,而是看作發生了顯著的變化;是化學組成常和體相不同,包括化學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入新的平衡位置,改變原子間的距離,改變配位數,甚至重建表面原子排列結構;三是表面電子結構的改變,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、吸附等變化而產生的不同于體相的電子能態,四是表面上外來物的吸附。由于上述結構和組成上的變化,固體表面性質有了顯著的改變,并且描述三維體相物質屬性的定律,已經不能使用于描述固體的表面現象。因此,掌握表面工程中有關固體及表面結構和組成、表面熱力學、表面動力學等方面的知識顯得更為重要。