表面效应是什么?
球型颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径的变小,比表面积将会显著地增加,颗粒表面原子数相对增多,从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定,致使颗粒表现出不一样的特性,这就是表面效应。
球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径变小,比表面积将会显著增大,说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。对直径大于 0.1微米的颗粒表面效应可忽略不计,当尺寸小于 0.1微米时,其表面原子百分数激剧增长,甚至1克超微颗粒表面积的总和可高达100米2,这时的表面效应将不容忽略。
超微颗粒的表面与大块物体的表面是十分不同的,若用高倍率电子显微镜对金超微颗粒(直径为 2*10-3微米)进行电视摄像,实时观察发现这些颗粒没有固定的形态,随着时间的变化会自动形成各种形状(如立方八面体,十面体,二十面体多李晶等),它既不同于一般固体,又不同于液体,是一种准固体。在电子显微镜的电子束照射下,表面原子仿佛进入了“沸腾”状态,尺寸大于10纳米后才看不到这种颗粒结构的不稳定性,这时微颗粒具有稳定的结构状态。
超微颗粒的表面具有很高的活性,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。如要防止自燃,可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率,使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层,确保表面稳定化。利用表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
补充回答:
表面效应战舰就是战舰的表层
用以表面效应的材料
美国海军正在发展一种表面效应船(SurfaceEffect-Ship 简称为SES),这种船和气垫车(AirCushion Vehicle,简称ACV)有些相似,在船底与水面之间形成一层高压空气泡将船举起,以减低水的阻力。
ACV(气垫车)是靠空气推动在气垫上滑行。水陆两用的ACV可以行驶在水面,陆地,冰雪,或沼泽中。SES(表面效应船)只能行驶在水面,因为SES有两片侧龙骨,当船身全部由气垫举起时这两片龙骨仍然伸入水中数呎之深。以防止空气泡从两侧逸散。同时SES通常是靠水下推进——螺旋桨或喷射泵浦。
ACV和SES比较,各有优劣。ACV的最高速率可以达到每时180里,同时因为全浮在气垫上,故可以水陆两用。但易受逆风影响,方向不定,转弯时侧滑。
SES的速率较低,只有每时125里。但因为两侧伸入水中的龙骨,保持船身不致侧滑,方向易於控制。而且气垫不易逸散,故能节省动力,增加载重,减少燃料。若以相同动力所得的速率来说SES 仍然高於ACV。
美国海军现在正委托Aerojet-General和Textron's Bell Aerosystem两家公司分别发展,作为期三年的研究。Aerojet-General的SES试验船如图一,全长80.5呎,宽38呎,驾驶舱顶高度为18.3呎。驾驶舱位於的端,取其视界良好。由两部喷水泵浦推进,四部3,500马力的煤气涡轮作为举高和推进的动力;游弋时只用两部;举高系统是三部风扇产生气垫;低速行驶时可由喷水泵浦操纵;高速时则由活动的龙骨尾端控制方向。
Textron Bell的SES试验船较短较窄。如图二,全长72.3呎,宽33呎,高度亦为18.3呎,船员舱位於船后端,取其行驶平稳,主要动力为三部4,000马力的煤气涡轮,用以驱动两个没入水中一半的螺旋桨,巡弋时三部引擎可以交替使用;变速系统采用直角驱动;举高系统采用三部500马力的煤气涡轮引擎。
SES可作许多用途,如直升机母舰,飞弹发射台,快速潜艇驱逐舰,登陆艇等。如果一切顺利的话,将要设计全长420呎,宽140呎,净重4,000吨的越洋SES。