第三章_粉体力学

粉体力学

颗粒:人工或天然制成的粒状物。一般指固体颗粒。粉体:大量具有相互作用的微小固体颗粒的集合体。

粉体的特点：1、具有固体的抗变形能力；2、具有与液体相类似的流动性；3、粉体不是连续体，受压后体积缩小类似气体性质。

粉体的种类：按成因分类：自然粒体、工业粉尘、人工粒体；按粒度大小分类：粗粒、细粒、超细粒

制备方法优点缺点

机械粉碎法成本低、颗粒团聚现象少、应用广泛纯度低、均匀性差、几何尺寸大

化

学

制

备

法溶液法纯度高、化学均匀性好、

几何尺寸较小、组分可控性好成本高、容易团聚、不宜生产非氧化物粉体

气相法纯度高、几何尺寸较小、团聚较轻、适合生产非氧化物粉体成本高、不宜生产多组元粉体

盐分解法使用溶液法技术、设备简单容易团聚

粉体的性质：力学性质：比表面积大：单位质量的粉体具有很大的表面积，因而具有较高的化学活性。可塑性能好：没有固定的外形。流动性好：便于输送、储存、混合、成型等单元操作。物化性质：电、磁、光、声、热；吸附、湿润；溶解；燃烧。

粉粒体：颗粒（＞100 μm）；粉体（1～100μm）；超细粉体（0.1～1μm）；纳米粉体（＜

0.1μm）。

粉体的粒子学特性包括粉体粒径、粒径分布、粒子形状、密度、流动性、堆积密度、比表面积等。

尺寸分布的概念：原因：粉体是有不连续的微粒组成，属于多分散系统。因此粉体颗粒的粒径不是单一的，通常会在一定范围内连续取值。即颗粒的大小服从统计学规律。粉体的力学性能，不仅与其平均粒径的大小有关，还与各种粒径的颗粒在粉体中所占的比例有关。为了表示粉体中颗粒大小组成情况，必须要用粒度分布的概念。定义及意义：描述粒径分布的状态。通常是指某一粒径的颗粒在整个粉体中所占的比例。有了粒度分布的数据，就不难求出这种粉体的某些特征值，如平均粒径等从而可以对成品粒度进行评价。

尺寸分布的基准：1．作为分散系统的粉体，其颗粒的大小服从统计学规律。单个颗粒的粒径是在某一范围内随机取值，对整个粉体，可以用采样分析的方法来测量粒度分布。（频率分布与累积分布）2．尺寸分布可以取个数、长度、面积、体积（或质量）等4个参数中的一个作为基准。粒度分布的基准取决于粒度分布的测定方法。如用显微镜法测定粒径分布时常用个数基准；用沉降法时用质量基准。

粉体科学与工程习题集

粉体科学与工程

习题集

南京工业大学材料科学与工程学院

二OO七年三月

一、某厂用粉碎机粉碎砂岩，原料及粉碎产品的筛析结果如下表所示，试求原料及产品的算术、几何、调和平均粒径。

粒径(mm) 质量（%）

原料产品

-3.327+2.362 14.3 -

-2.362+1.651 21.1 -

-1.651+1.168 23.0 -

-1.168+0.833 18.6 9.8

-0.833+0.589 12.0 23.4

-0.589+0.417 7.6 27.7

-0.417+0.295 3.4 14.9

-0.295+0.208 - 10.1

-0.208+0.147 - 6.8

-0.147+0.104 - 4.4

-0.104+0.074 - 2.9

二、下表所列为一个试样的筛分分析原始数据

①请在表内填出筛余累积量∑Wi。筛余累积百分数R（%）晒下累计百分数D（%）。（W-试样总量，克）

②在直角坐标纸上绘制筛析曲线（R累计分布和D累计分布）并求中位径d50和多数径dmod。 ③由累计分布曲线填出频率分布数据表中的频率值WWi（%），并在筛析曲线图内绘制频率分布曲线。设取每粒级的粒度范围Δdp=200微米。

累计分布数据表

筛号

（目/时）晒孔尺寸（微米）筛上残留量（克） ΣWi

(克) R（%） D（%）

6 3327 0

8 2362 3.4

10 1651 46.6

14 1168 60.0

20 833 43.4

28 589 21.0

35 417 12.4

48 295 5.6

65 208 3.4

100 147 2.0

150 104 1.0

200 74 0.4

-200 0.8

W=200克

频率分布数据表

粒径（微米）平均粒径（微米） WWi（%∕Δdp）

0

粉体知识点整理

第一章绪论

1.粉体学的重要意义对应“粉体及其技术的重要性”

1) 粉体是许多材料构成、组分或原料；

2) 粉体技术是制备材料的基础技术之一；

3) 超细粉体材料,尤其是纳米粉体材料在新型材料的开发研究中越来越重要；

4) 粉体容易大批量生产处理,产品质量均匀,成本低,控制精确,成为许多人工合成材料必然选择的合成方法;

2.颗粒的定义：是在一特定范围内具有特定形状的几何体;大小一般在毫米到纳米之间,颗粒不仅指固体颗粒,还有雾滴、油珠等液体颗粒;

3.粉体的定义：大量颗粒的集合体,即颗粒群,又称粉末狭义的粉末是指粒度较小的部分;

颗粒与粉体的关系：颗粒是粉体的组成单元,是粉体中的个体,是研究粉体的出发点;颗粒又总是以粉体这种集合体的形式出现,集合体产生了个体所所不具有的性质;

4.粉体学的特点：以粉体为研究对象,研究其性质及加工利用技术;

5.粉体技术包括：制备、加工、测试;制备有各种物理、化学、机械方法；加工作业有粉碎、分级、分散、混合、制粒、表面处理、流态化、干燥、成形、烧结、除尘、粉尘爆炸、输运、储存、包装等；测试对粉体各种几何、力学、物理、化学性能表征;

6.粉体的存在状态：通常所指的粉体是小尺寸的固体,但气体中的液滴、液体中的气泡也属于颗粒；固态的物质中又分为分散态和聚集态,多数粉体为分散态;

7.粉体的分类：

1) 按照成因分类：天然粉体与人工粉体

2) 按制备方法分类：机械粉碎法和化学法粉体

3) 按分散状态分类：原级颗粒一次颗粒、聚集体颗粒二次颗粒、凝聚体颗粒三次颗粒、絮凝体颗粒

4) 按颗粒大小粒径分类：粗粉体>、中细粉体~、细粉体10~74μm、微粉体~10 μm 、纳米粉体<100nm

第二章粉体的几何性质

1.粒度定义：粒度是指粉体颗粒所占空间的线性尺寸;

2.颗粒尺寸常用的表征方法：三轴径、定向径、当量径、

3.粉体平均粒径计算公式：

4.粒度分布及其表示方法：

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