《粉体工程与设备》课程教学大纲

粉体工程与设备课程设计1. 前言在粉体工程领域，粉体设备的设计是非常重要的。

在本次课程设计中，我们将探讨粉体工程的一些基本概念和粉体设备的设计，以及在设计过程中需要考虑的一些因素。

本课程设计旨在为学生提供粉体工程和设备设计的基础知识和技能。

2. 粉体工程的基本概念粉体是指固体的小颗粒，在自然界和人工生产中都有广泛应用。

粉体工程是研究分散相为粉体的多相流动、传热、传质和反应过程以及如何利用粉体进行加工的科学。

在粉体工程中，常用的粉体流的状态包括气固、液固和固固。

3. 粉体设备的设计粉体设备设计包括选用合适的设备规格和设备设计参数，以满足粉体的工艺要求和产品质量。

常见的粉体设备有粉碎设备、混合设备和干燥设备。

3.1 粉碎设备粉碎设备可以将不同规格的粉体破碎成所需的粉体大小。

粉碎设备的选择和优化主要考虑粉体的性质、要求的粉体尺寸、生产能力和工艺要求。

3.2 混合设备在粉体加工过程中，通常需要混合多种不同的原料或者不同颗粒大小的粉体。

混合设备通过将多种原料混合来制备均匀的混合物以达到生产要求。

在混合设备的设计中，常考虑的因素包括混合时间、混合强度和混合后的产品性质。

3.3 干燥设备在粉体生产中，通常需要对湿粉体进行干燥并保证干燥后的粉体质量。

常见的干燥设备包括流化床干燥机、旋转干燥机和吸湿烘箱。

在干燥设备的设计中，需要考虑的因素包括干燥温度和时间、干燥稳定性和粉体的最终湿度等。

4. 粉体设备的选型粉体设备的选型需要综合考虑粉体的性质、工艺要求、经济性和设备先进性等多方面的因素。

在设备选型过程中，常见的方法包括基于经验的和基于模型的两种。

4.1 基于经验的选型基于经验的选型方法主要依靠项目经验和提供给制造商的细节技术规范书来确定设备，这种方法常用于简单工艺和单一的粉体材料。

4.2 基于模型的选型基于模型的选型方法通常通过数值模拟和实验测试数据来确定设备参数，这种方法可以适应复杂工艺和不同粉体物料的需求。

5. 粉体设备的优化设计粉体设备的优化设计主要针对提高生产效率和降低生产成本。

《粉体工程》课程教学大纲本课程教学大纲依据无机非金属材料工程专业2012级人才培养方案制定。

一、课程说明课程名称：粉体工程课程编号：0911Y1005总学时：32学时总学分：2学分学时分配：理论32学时课程性质：专业核心课程先修课程：无机材料工艺学适用专业：材料专业开课学期：第五学期二、教学目标与要求教学目标：通过本课程的学习，使学生能够系统地掌握“粉体工程”的基本理论和基础知识，以及粉体制备与处理工艺及装备技术，有关粉体加工工艺原理及流程，粉体加工设备的原理、特性参数与性能等知识，为学生日后从事无机材料及产品的生产、设计、研究、开发等方面工作的应用型工程技术人才奠定基础。

教学要求:一、从粉体科学的角度，对粉体基本特性表征；从粉体过程工程的角度，正确地掌握和合理地运用实现加工要求的工艺及装备技术，对粉体单元操作过程与系统进行优化选择。

二、坚持理论密切联系实际，深入浅出地阐明其基本原理，充分利用前续课程学过的有关原理来讲授此课，同时也应注意尽量联系专业的有关内容，使学生学好有关内容为将来应用学习打下良好基础。

三、课堂讲授实行启发式，力求做到少而精，突出重点，并注意将培养和提高学生的分析问题和解决问题的能力放在重要位置。

四、坚持课后练习是教好、学好本门课程的关键。

在整个教学过程中，将根据正常教学进度布置一定量的课后作业，要求学生按时完成。

教学重点：粉体特性、粉体制备工艺原理教学难点：粉体的制备工艺原理第一章颗粒粒度和形状的表征第一节粒度第二节粒度分布第三节颗粒形状第四节粒度测量方法及其选择教学目的：通过本章学习使学生了解粒径、粒度、粒度分布、颗粒形状等基本概念。

理解颗粒形状、粒度分布的表示方法和表达形式。

教学重点：颗粒形状、粒度分布的表示方法。

教学难点：粒度分布的表示方法。

教学方法与手段：讲授式第2章颗粒群聚集特性第一节颗粒层填充结构第二节粉体中颗粒间的附着力第三节湿颗粒群特性教学目的：通过本章学习使学生了解颗粒的堆积和填充情况，掌握颗粒堆积的宏观结构参数。

《粉体工程与设备》课程指南粉体工程与设备课程编码：01422010英文名称：Powder Engineering and Equipment课程类别：专业必修课先修课程：机械零件设计、流体力学与设备开课学期：6开课单位：材料科学与工程学院计划学时：70学 分：4授课教师：陶珍东、姜奉华、王介强、张学旭、孙杰景、徐红燕等 课程简介：粉体的制备与处理在现代材料科学与工程中占有极其重要的地位，在各种新材料的研究和开发过程中，高性能粉体的制备甚至成为关键环节。

随着现代科学的飞速发展，粉体工程的跨学科性及学科边缘性和综合性特点日益突出。

本课程是针对材料科学与工程专业科生开设的课程。

本课程的主要任务：系统介绍粉体的几何、填充、流变、力学等基本性质、破碎与粉磨、分级与分离、混合、输送与计量等粉体制备和处理中各种单元操作的基本理论以及相关机械设备的构造、工作原理、设备工艺选型计算方法等，并及时介绍粉体工程领域中技术和机械设备研究开发的最新理论成果及发展动态。

同时配合粉体工程综合实验，使学生了解并学会粉体工程科学研究的思路和方法。

本课程的目的：通过课程学习，使学生从粉体的基本性质出发，熟悉和掌握粉体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉各单元操作的各种机械设备的构造、工作原理及性能，能正确进行工艺设备选型，并为开发新的粉体工程设备奠定基础。

教材资料：（一）教材陶珍东，郑少华，《粉体工程与设备》，化学工业出版社，2010年。

(二) 主要参考资料1、盖国胜等，《超细粉碎分级技术》，中国轻工业出版社，2000年。

2、郑水林，《超细粉碎原理、工艺设备及应用》，中国建材工业出版社，1993年。

3、卢寿慈，《粉体加工技术》，中国轻工业出版社1999年。

4、李凤生等，《超细粉体加工技术》，国防工业出版社，2000年。

教师简介：陶珍东，男，博士，教授，硕士生导师。

研究领域：粉体科学与工程、材料加工工程。

姜奉华，男，博士，副教授；研究领域：姜奉华，男，工学博士，济南大学副教授；研究领域：主要从事硅酸盐材料、固体废弃物综合利用、纳米材料等。

《粉体工程（校企）》课程教学大纲一、课程基本情况课程名称：粉体工程（校企）/ Powder Engineering（School-enterprise Cooperation）课程类别：专业必修课学分：2.5总学时：40理论学时：40实验/实践学时：0适用专业：无机非金属材料工程适用对象：本科先修课程：高等数学、大学物理、物理化学、工程图学、工程力学、材料工程基础等。

教学环境：多媒体教室授课、实习企业和实习基地现场教学二、课程简介1.课程任务与目的《粉体工程》是材料科学与工程专业的一门主干课程，是无机非金属材料工程本科专业的专业必修课程之一，主要研究颗粒和粉状物料的性质及加工、处理技术。

本课程以材料工业生产过程及研究工作中带有普通性及共同性的内容为主。

通过本课程的学习，使学生能够系统地掌握粉体加工技术工程的基本理论和基础知识，以及粉体制备与处理工艺及装备技术，了解和掌握有关粉体加工技术工艺原理及流程、粉体加工设备的原理、特性参数与性能等知识，为今后从事有关粉体工程技术工作打下基础。

通过本课程的学习引领和培养学生树立勇于创新、服务祖国的理想和学习动力。

2.对接培养的岗位能力通过本课程的学习，使学生了解粉体物料的加工技术与设备的基本理论知识和工程应用情况，培养学生具有应用课程理论知识研究、分析与解决工程实际问题的方法和能力，具有技术创新、工艺创新的初步能力，并引领和培养学生具有较强的质量、环境、安全和注重社会可持续发展理念，提高学生为实现中国制造2025发展目标而努力的责任感。

三、课程教学目标学习本课程后，应达到以下课程教学目标，支撑毕业要求3.1、6.2、8.3：教学目标1. 掌握粉体相关基本概念、粉体粒度、粉体堆积填充、粉体流变学、颗粒流体力学等粉体基本特性和粉体工程基础知识，支撑毕业要求3.1、6.2。

教学目标2. 掌握粉体加工处理过程设备的结构、过程原理、工艺参数、性能特点与系统流程等知识，支撑毕业要求3.1。

《粉体工程》教学大纲课程编号：11110090 课程类别：专业基础课课内学时：45 适用专业：材料科学与工程先修课程：机械设计基础、材料工程基础教材：粉体工程与设备，陶珍东，化学工业出版社，2003参考书：1．粉体技术导论，陆厚根，同济大学出版社，19982．粉体加工技术，卢寿慈，中国轻工出版社，20003. 粉体工程，张少明，中国建材工业出版社，1994一、课程的性质、教育目标及任务粉体工程是以颗粒和粉状物料为对象,研究其基本性质及加工、处理技术的一门新兴的应用学科,是材料科学与工程专业的专业基础课。

该课程讲述粉体科学技术的基本知识，理解粉体加工过程的基本原理，掌握粉体加工设备的选型计算、工艺流程设计等方法，培养学生的工程素质,为后续专业课程打下必要的基础。

二、教学内容及基本要求1．粉体的基本性质了解粉体的粒径、粒径分布、形状系数以及粒度和形状的测量方法；理解粉体的堆积性质和摩擦性质；掌握粉体的粒度分布方程。

2．粉碎了解粉碎比、易磨性、超细粉等基本概念；了解粉碎机理和基本方法；理解粉碎功耗定律；掌握各种破碎设备和粉磨设备的工作原理和结构及应用特点，掌握粉体粉碎加工工艺流程。

3．分级了解分级、筛制、筛分的概念；理解分级效率和各种流体力学分级设备的工作原理；掌握重力分级机、离心分级机、旋风式分级机、水力分级机等分级设备的应用特点。

4．分离了解分离的概念、分离和分级的区别、固液分离的方法；掌握各种固气分离设备的工作原理和应用特点，掌握废气收尘系统的工艺流程。

5．流体输送了解流体输送的优点和缺点；了解固气比的概念；理解气力输送的工作原理；掌握各种流体输送设备的工作原理和应用特点。

6．造粒了解造粒的概念和工业意义；掌握各种造粒方法；了解各种造粒设备的结构和应用特点。

7．混合了解混合的概念以及目的和的作用；理解混合效果的概念；掌握各种混合设备的工作原理和应用特点。

8．粉体的表面改性了解粉体表面改性的意义和表面改性的评价指标；理解表面改性的机理；掌握各种表面改性方法。

《粉体⼯程》课程教学⼤纲《粉体⼯程》课程教学⼤纲课程代码：050541011课程英⽂名称：Powder Engineering课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0适⽤专业：粉体材料科学与⼯程类⼤纲编写（修订）时间：2017.3⼀、⼤纲使⽤说明（⼀）课程的地位及教学⽬标（1）课程地位1.课程地位：本课程是⾼等⼯业院校粉体材料与⼯程类各专业开设的⼀门必修的专业⽅向课。

2.教学⽬标：本课程重点使学⽣掌握粉体⼯程的基本知识、基本理论和基本⽅法；着重培养学⽣运⽤粉体⼯程知识分析和解决粉体⼯程中实际问题的能⼒，具备初步制备各种粒度粉体的基本技能。

（⼆）知识、能⼒及技能⽅⾯的基本要求1. 知识⽅⾯的基本要求：掌握粉体⼯程的基本原理、基础知识和基本⽅法。

粉末的性能与表征⽅法、粉体的表⾯与界⾯化学等基本概念和特点；粉体制备的基本知识；矿物材料破碎的设备及其⼯作原理和特点；细粉制备的粉磨设备、⼯作原理及其性能；超细粉制备的设备、⼯作原理及性能；粉体分级⽅法、分级设备的原理和性能；固⽓分离和固液分离⽅法及分离设备的⼯作原理和性能；粉体输送⽅法及输送设备⼯作原理及性能；粉体混合造粒⽅法、设备及⼯作原理；粉体应⽤等。

2. 能⼒⽅⾯的要求：掌握粉体⼯程基础知识，具备运⽤粉体⼯程的基础知识对有关粉末材料的性能、粉体制备实验现象和实验结果进⾏综合分析的能⼒；具备利⽤粉体⼯程知识进⾏粉体制备和应⽤的初步能⼒。

本课程为粉体材料与⼯程类各专业毕业设计的学习打下良好的粉体⼯程基础。

3. 技能⽅⾯的要求掌握不同粒度粉体制备和性能表征⽅法、具有初步粉体制备实验技能、编制技术⽂件技能等。

（三）实施说明1．教学⽅法课堂讲授中重点对基本概念、基本⽅法、基本原理和分析问题的思路进⾏讲解；采⽤启发式教学，培养学⽣思考问题、分析问题和解决问题的能⼒；引导和⿎励学⽣通过实验、作业和⾃学，调动学⽣学习的主观能动性，培养学⽣的⾃学能⼒；增加讨论课，调动学⽣学习的主观能动性；讲课中要联系专业实际注重培养学⽣的⾃主创新能⼒。

粉体工程课程教学大纲课程名称：粉体工程课程编号：16118528学时/学分：24/1.5开课学期：6适用专业：材料科学与工程专业课程类型：院系选修课一、课程说明粉本课程是材料科学与工程专业的一门院系选修课。

通过本课程的学习，要求学生掌握粉末粒径与粒径分布的基本理论，各种粒径测试方法的理论与技术，粉体性质表征的理论与技术。

掌握材料粉末与超微颗粒的制备工艺原理与过程。

掌握粉体工程中粉碎、分级、分离、干燥、运输、粒化与均化等主要的单元过程的理论与技术。

了解粉体科学与技术的发展趋势。

二、课程对毕业要求的支撑毕业要求2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析材料复杂工程问题，以获得有效结论。

指标点2.2：能够应用物理、化学知识对材料的组成、结构、物相、性能以及相互关系进行识别、表达和分析，并获得有效结论。

毕业要求4研究：掌握材料结构和性能的分析方法、实验设计和材料的制备与加工工艺，具备设计和开展实验的能力，并能对实验结果进行有效分析并得到合理有效的结论。

指标点4.1：掌握材料制备与加工的方法和相关设备，能够根据材料研究的需求选择不同设备、工艺条件、操作过程，并能对结果进行分析，得到合理有效的结论。

三、课程的教学目标1.理解粉体材料的制备与加工、性能及其相互关系。

2.掌握粉体材料的制备、加工和应用等工程问题的基本原理和专业知识。

四、课程基本内容和学时安排1．颗粒物性(4学时)知识点：颗粒粒径和粒度分布、颗粒形状、颗粒的表面现象、颗粒间的作用力、颗粒的团聚与分散；重点：粒度分布规律，粒度分布方程、粉体的凝聚力。

2．粉体物性（4学时）知识点：颗粒堆积参数、球形颗粒的堆积、粉体的磨擦性、粉体流动性、颗粒堆积参数、球形颗粒的堆积、粉体的磨擦性、粉体流动性；重点：颗粒的填充结构、磨擦性和流动性。

3．颗粒流体力学（2学时）知识点：颗粒在流体中的沉降和悬浮；重点：颗粒的沉降速度求解的Stokes公式和沉降速度的讨论。