表面能

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接触角测量可以用来计算材料的表面能

表面能是创造物质表面时,破坏分子间化学键所需消耗的能量。在固体物理理论中,表面原子物质内部的原子具有更多的能量,因此,根据能量最低原理,原子会自发的趋于物质内部而不是表面。表面能的另一种定义是,材料表面相对于材料内部所多出的能量。把一个固体材料分解成小块需要破坏它内部的化学键,所以需要消耗能量。如果这个分解的过程是可逆的,那么把材料分解成小块所需要的能量就和小块材料表面所增加的能量相等。但事实上,只有在真空中刚刚形成的表面才符合上述能量守恒。因为新形成的表面是非常不稳定的,它们通过表面原子重组和相互间的反应,或者对周围其他分子或原子的吸附,从而使表面能量降低。

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