1.固体表面的不均一性

固体表面的不均一性主要表现在以下几个方面。

（1）固体表面的凹凸不平。固体表面形状按其大小和形状可分为普通大小的固体、纤维状固体、粉末状固体及粒径在10﹣6m以下的所谓胶体粒子。从宏观上看是很光滑且平整的表面，在显微镜下放大1 000倍以上观察时，还是凹凸不平的，即表面是粗糙的。因此，任何表面都是凹凸不平的。由于在加工过程中，刀痕、切削和磨削引起的塑性变形等原因，造成任何加工表面都是由凹凸不平的波峰和波谷组成的，如图6-1所示。

（2）固体中晶体晶面的不均一性。固体不但有结晶趋势，而且有不同程度的结晶，以金属材料和无机非金属材料的结晶最为明显，大部分高分子材料也有晶体结构。绝大多数晶体是各向异性的，因此固体表面在不同方位上也是各向异性的。晶体表面因结晶不规整而有晶格缺陷、空位、位错等现象，这就导致固体表面的不均一性。

（3）排列的规整性。固体暴露在空气中，表面被吸附的外来物质所污染，被吸附的外来原子占据不同的表面位置，形成有序或无序排列。

图6-1 实际表面轮廓

2.表面粗糙度

固体表面粗糙为吸附、润湿、催化、摩擦等提供了基础。如宇宙飞船的密封问题的关键就是研究表面粗糙度及其定量表示方法。粗糙度可用光学显微镜、反射（扫描）电子显微镜等观察。固体表面的形貌是固体表面的特征之一。(www.daowen.com)

常用轮廓算术平均偏差（Ra）表示表面粗糙度，即

式中，z（x）为各点轮廓高度；L为测量长度；n为测量点数；zi为各测量点的轮廓高度。

表面粗糙度对材料的影响主要表现在以下几个方面。

（1）零件的耐磨性。表面越粗糙，磨损就越快，越易疲劳。

（2）零件的抗腐蚀性。粗糙的表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入金属内层，造成表面腐蚀。

（3）零件的密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。