表面偏析英文解释翻译、表面偏析的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 surface segregation

分词翻译：

表面的英语翻译：

surface; exterior; facade
【化】 surface
【医】 superficies; surface

偏析的英语翻译：

【化】 segregation

专业解析

表面偏析（Surface Segregation）是材料科学和表面化学中的重要现象，指在多组分材料（如合金、陶瓷或高分子复合材料）中，某一特定组分的原子、离子或分子在材料表面或界面处的浓度显著高于其在材料体相（内部）的平均浓度的过程。这是一种由热力学驱动力主导的表面富集现象。

一、中英文术语定义

中文全称：表面偏析
英文全称：Surface Segregation
核心定义：溶质原子或分子在材料表面层自发富集，导致表面成分与体相成分发生偏离的现象。其驱动力主要来自降低系统总表面能的热力学平衡过程。

二、发生机制与驱动因素

表面能最小化：不同原子具有不同的表面能。低表面能组分会优先迁移至表面，以降低系统总能量（Gibbs吸附原理）。例如，合金中表面能较低的金属（如金在铜中）易发生偏析。
原子尺寸效应：尺寸不匹配的溶质原子在体相中会引起晶格畸变能。迁移至表面可释放这部分应变能。
化学键合差异：溶质原子与基体原子的键合强度差异影响其迁移倾向。弱键合原子更易偏析。
温度与浓度：高温通常促进扩散而加剧偏析，但极高温度可能因熵效应减弱偏析程度。初始体相浓度越高，表面富集潜力越大。

三、主要影响与应用领域

催化性能：偏析可调控催化剂表面活性位点的组成与分布（如铂合金中铂的表面富集提升催化活性）。
材料腐蚀与氧化：特定元素偏析（如铬在不锈钢表面形成钝化膜）可增强抗腐蚀性，但有害元素偏析（如硫在镍基合金）会加速劣化。
界面结合与涂层：影响复合材料界面结合强度及涂层附着力，需通过工艺控制偏析行为。
半导体器件：杂质在硅表面的偏析影响电子器件的电学性能和可靠性。

四、相关概念辨析

晶界偏析 (Grain Boundary Segregation)：发生在多晶材料的晶界处，机制与表面偏析类似，但空间位置不同。两者常并存且相互影响。
表面富集 (Surface Enrichment)：与表面偏析常互换使用，但更广义，可包含非平衡态过程。

权威参考来源：

Callen, H. B. Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics (2nd ed.). Wiley. ISBN 0-471-86256-8. (经典热力学教材，阐释Gibbs吸附与表面能原理)
Elsevier. Encyclopedia of Materials: Science and Technology. "Surface Segregation"条目. DOI: 10.1016/B0-08-043152-6/01900-3 (综合性材料科学百科，涵盖机制与应用详解)

网络扩展解释

表面偏析是材料科学中的一个重要现象，指溶质原子或元素在材料表面层富集或贫化的化学分布不均匀现象。以下从定义、成因、类型及影响等方面详细解释：

1.定义与特征

表面偏析是材料表面或界面区域（通常为2-3个原子层厚度）内，特定元素浓度显著高于或低于材料内部平均值的现象。例如，铝合金扁铸锭表面可能出现元素含量差异（），这与凝固速度、金属流动等因素相关。

2.形成机制

热力学因素：溶质原子在表面自由能降低的驱动下，通过扩散自发富集于表面（平衡偏析）。例如，合金中活度较高的元素倾向于在晶界或表面聚集（）。
动力学因素：快速冷却或凝固过程中，溶质原子来不及均匀扩散，导致非平衡偏析（如焊接熔池快速冷却时的成分不均）（）。

3.分类

平衡偏析：由化学势差异主导，达到稳定状态后不再变化（）。
非平衡偏析：受工艺条件（如温度梯度、压力）影响，随时间可能恢复均匀分布（）。

4.影响因素

材料因素：合金成分、晶界能量、晶体结构缺陷等（）。
工艺条件：温度、压力、凝固速度等（）。

5.影响与控制

表面偏析可能改善材料表面性能（如耐腐蚀性），但也可能引发脆性、降低强度。控制方法包括：

优化冷却速率以减少非平衡偏析；
通过细化晶粒或调整烧结条件促进成分均匀（）。

公式示例（热力学平衡模型）：

$$ mu_i^{text{surface}} = mu_i^{text{bulk}} + gamma A $$ 其中$mu_i$为化学势，$gamma$为表面能，$A$为表面积。

如需进一步了解具体合金案例或实验方法，可参考中的理论模型分析。