Loading ...Wszystkie możliwe powierzchnie graniczne można podzielić, biorąc pod uwagę trzy stany skupienia, na następujące grupy: ciecz-gaz, ciecz-ciecz, ciecz-ciało stałe, ciało stałe-gaz, ciało stałe-ciało stałe. Powierzchnie graniczne najbardziej interesujące z punktu widzenia inżynierii materiałowej to powierzchnie w układach z udziałem ciała stałego. W kryształach rzeczywistych powierzchnia graniczna może występować w postaci dwóch defektów strukturalnych: powierzchni zewnętrznej kryształu i powierzchni wewnętrznych (granice ziaren i inne). Powierzchnia stanowi zatem rodzaj niedoskonałości kryształów, polegającej na zerwaniu ciągłości sieci krystalicznej, Zerwanie to prowadzi do m. in. zmiany w obszarze powierzchniowym uporządkowania w ułożeniu atomów (cząstek) i odległości międzyatomowych. Dlatego rzeczywista powierzchnia jest niejednorodna, odznacza się podwyższoną aktywnością i wpływa na własności materiału oraz przebieg dużej ilości fizycznych, chemicznych i biologicznych zjawisk zachodzących z jej udziałem. Należy do nich m. in.: twardość, odporność na różnego rodzaju korozje itd. W ciałach stałych atomy znajdujące się na powierzchni stanowią znikomy ułamek (rzędu 108) całkowitej liczby atomów. Nie wywierają więc istotnego wpływu na objętościowe własności ciał stałych. Budowa rzeczywistej powierzchni jest różna od wyidealizowanego pojęcia o niej jako o dwuwymiarowej, gładkiej granicy między ciałem stałym i jego parą nasyconą.
Nieporządek wśród atomów (cząsteczek) może sięgać w głąb kryształu nawet na kilkaset odległości atomowych. Struktura takiej warstwy powierzchniowej może się zasadniczo różnić od budowy wnętrza kryształu np. większą zawartością wakansów lub domieszek. Na rzeczywistej powierzchni może także występować mnóstwo innych lokalnych ujęć atomów w postaci przecinających ją oddzielnych dyslokacji, skupisk dyslokacji, granic ziaren, mikroskopowych pęknięć przypowierzchniowych itd. Schematyczny, wyidealizowany obraz struktury powierzchni rzeczywistej zobaczycie pod mikroskopem.