表面效应（应用于人工降雨等领域的效应）
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更新时间：2023-05-24
表面效应
应用于人工降雨等领域的效应
表面效应指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。英文翻译：Surface Effect。
原理介绍
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平方米，这时的表面效应将不容忽略。
随着纳米材料粒径的减小，表面原子数迅速增加。例如当粒径为10nm时，表面原子数为完整晶粒原子总数的20%；而粒径为1nm时，其表面原子百分数增大到99%；此时组成该纳米晶粒的所有约30个原子几乎全部分布在表面。由于表面原子周围缺少相邻的原子：有许多悬空键，具有不饱和性，易与其他原子相结合而稳定下来，故表现出很高的化学活性。随着粒径的减小，纳米材料的表面积、表面能及表面结合能都迅速增大。
保存方式
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。
凝聚态
大量的原子世界的分子、原子、离子聚集成各种固体、液体、气体物质，成为宏观世界构成的基础．当某种物质形成了一个相时，一般说来，这些物质的各部分有均匀的物理化学性质．然而，这只是对物质内部来说是对的．在物质表面的那些组元，所处的环境和所受的相互作用情况都和在物质内部的那些组元有所不同，这就造成表面部分和内部部分的性质有所不同．对于气体来说，组元之间并不密集，表面效应不大．对于液体和固体，就会表现出 表面效应．表面效应表现在处于物质表面的一层组元上，对于一般的宏观物体，表面一层的组元在组元总数中只占很小的比例，表面效应常常是完全可以忽略的．但是对于体积很小的凝聚态微粒，表面效应有时就相当重要，可以用处于表面的组元数和组元总数之比作为描述表面效应程度的系数。当微粒很大时，系数接近于零；当微粒不断减小时，系数不断加大；当微粒小到纳米范围时，系数明显增大。
广泛应用
人工降雨
在一个由许多相组成的系统中，有时表面相的存在会变得十分重要，它会影响各个相之间的平衡条件．我们平时能够遇到的与表面效应有关的一个典型的例子就是水滴的形成。在饱和或过饱和蒸汽中的水滴，如果它的半径足够大，那么周围的水蒸气就会逐渐凝聚到这个水滴上，于是水滴也就逐渐地变大。若是水滴本来就很小，那么，由于表面效应的影响，要想维持水滴的存在，外界就必须有很高的蒸汽压，这样，在一般的蒸汽压条件下，水滴便不会增大，而会逐渐地蒸发掉．天空中飘着的云就是由许许多多这样的微型水滴构成的．在雨即将到来的前夕，外界的蒸汽压力增高，这些微型水滴通过互相碰撞逐渐结合成越来越大的水滴，最后，当空气的浮力和运动的阻力再也承受不了它们的重量时，它们就向地面掉下来，成为了雨滴。由此也可以看出，如果在过饱和蒸汽中掺入一些杂质颗粒如尘埃等，将有助于水滴的形成。如果天上已经有了很厚的云，这时用飞机在云层中散布一些杂质微粒就会加快雨滴的形成，从而达到降雨的目的，这就是人工降雨．
表面效应型反潜护卫舰
其他释义
又称“地面效应”，当运动的飞行器贴近地面或水面飞行时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面或者水面将产生一股反作用力，当它在距离水面等于或小于1/2翼展的高度上飞行时，整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小，阻挡飞行器机翼下坠。
