粉体工程第9讲
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第一章 颗粒几何形态特性1. 粒度:颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。
2. 粒径的表示方式:(1) 三轴径以颗粒的长度l 、宽度b 、高度h 定义的粒度平均值称为三轴平均径。
(2) 球当量径:(3) 圆当量径:(4) 定向径(又称统计平均径):平行于一定方向(用显微镜)测得的线度定方向径(Feret 径)d F 、定方向等分径(Martin 径)d M 、定向最大径3. 粒度分布的概念粒度分布是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。
也就是说粉体中不同粒度区间的颗粒含量。
4. 粒度分布的表示方式(1)频率分布:当用个数基准表示粉体的粒度分布时,将被测粉体样品中某一粒径或某一粒径范围的颗粒的数目称为频数n ,而将n 与样品的颗粒总数N 之比称为该粒径范围的频率f ,则100%n f N =⨯频数n 或频率f 随粒径变化的关系,称为频数分布或频率分布。
(2)累积分布表示小于(或大于)某一粒径的颗粒在全部颗粒中所占的比例。
按照频数或频率累积方式的不同,累积分布可分为两类:a )负累积:将频率或频数按粒径从小到大进行累积,所得到的累积分布表示小于某一粒径的颗粒的数量或百分数。
这相当于在用筛分法测粒度时,通过某一筛孔的筛下部分的百分数,这样得到的曲线又称为累积筛下分布曲线,常用D (Dp )表示。
b )正累积:将频率或频数按粒径从大到小进行累积,所得到的累积分布表示大于某一粒径的颗粒的数量或百分数。
相当于用筛分法测粒度时,通过某一筛孔之后的筛余部分的百分数,这样得到的曲线又称为累积筛上分布曲线,常用R (Dp )表示。
较之频率分布,累积分布更有用。
许多粒度测定技术,如筛分法、重力沉降法、离心沉淀法等,所得到的分析数据,都是以累积分布显示出来的。
它的优点是消除了直径的分组,特别适用于确定中位粒径(D 50:在粉体物料样品中,把样品个数(或质量)分成相等两部分的颗粒粒径)等。
5. 粒度分布的表达形式列表法、图解法、函数法6. 颗粒形状颗粒的形状是指一个颗粒的轮廓或表面上各点所构成的图像。
《粉体工程》课程笔记第一章颗粒物性1.1 颗粒粒径和颗粒分布颗粒粒径是指颗粒的线性尺寸,通常用直径表示。
颗粒的形状、大小和分布对其物理和化学性质有重要影响。
颗粒分布是指颗粒大小的分布情况,可以通过粒度分布曲线来表示。
粒度分布曲线通常以颗粒直径的对数为横坐标,以对应直径的颗粒体积或质量分数为纵坐标。
颗粒的粒径分布可以分为单峰分布和双峰分布。
单峰分布是指颗粒大小集中在某个范围内,而双峰分布则是指颗粒大小分布在两个不同的范围内。
颗粒的粒径分布对其堆积、流动性等物理性质有重要影响。
1.2 颗粒形状和表面现象颗粒形状是指颗粒的外形特征,可以分为规则形状和不规则形状。
规则形状的颗粒如球形、立方体等,而不规则形状的颗粒则呈现出各种复杂的几何形状。
颗粒的形状对其堆积、流动性等物理性质有重要影响。
表面现象是指颗粒表面的吸附、反应、润湿等性质。
颗粒的表面现象对其在流体中的沉降、分散等行为有重要影响。
例如,表面活性剂可以改变颗粒的润湿性,从而影响其在流体中的分散性。
1.3 颗粒间的作用力颗粒间的作用力主要包括范德华力、静电力、氢键等。
这些作用力对颗粒的团聚、分散、堆积等行为有重要影响。
范德华力是由于颗粒表面分子的瞬时偶极矩引起的吸引力,静电力是由于颗粒表面带电而产生的相互作用力,氢键则是一种特殊的相互作用力,常见于含有氢键供体和受体的颗粒之间。
颗粒间作用力的强度和性质决定了颗粒体系的稳定性。
当颗粒间作用力较弱时,颗粒容易发生分散;而当颗粒间作用力较强时,颗粒容易发生团聚。
1.4 颗粒的团聚与分散颗粒在空气中或其他介质中容易发生团聚现象。
颗粒的团聚会导致其堆积密度降低,流动性变差。
颗粒的分散是指颗粒在介质中均匀分布,颗粒的分散性对其在流体中的沉降、输送等行为有重要影响。
颗粒的团聚与分散可以通过调节介质性质、添加分散剂等方法来控制。
介质性质包括介质的pH值、离子强度等,这些参数可以影响颗粒表面的电荷和润湿性,从而影响颗粒的分散性。
《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》课程教学大纲课程编号:080406课程名称:粉体工程英文名称:Powder Engineering课程类型:专业课课程要求:必修学时/学分:64/4. 0 (讲课学时:56实验学时:8)适用专业:功能材料一、课程性质与任务粉体工程是功能材料专业学生学习和掌握材料制备过程中涉及的粉体材料的表征、制备、贮存与运输等技术知识的专业课。
本课程在教学内容方面若重基本知识、基本理论和基本制备方法的讲解;在实践能力方面着重表征手段和基本制备方法的基本训练,使学生对粉体材料的制备与表征有一定了解并具有一定的实验能力。
二、课程与其他课程的联系本课程是在学习了材料科学基础、材料物理化学、材料现代测试技术、功能材料物理性能等大量学科基础课后学习的,为将来学习特种陶瓷、功能复合材料做好基础,为从事相关粉体材料的制备做好准备。
该课程的学习需要应用之前所学习的学科基础课的基础知识,通过学习该课程能够从事相关的研究、设计工作。
三、课程教学目标1. 学习粉体材料的基础知识和基本理论知识,了解粉料技术指标的相关规定。
(支撑毕业能力要求1, 3, 4, 12)2. 学习粉体材料的粒度表征手段极其方法,掌握粉料物理、化学性能分析方法,具备针对不同粉体材料合理选择分析手段的能力。
(支撑毕业能力要求3, 4, 5, 7, 12)3. 学习固相法、液相法制备粉体的工艺技术及其基本理论,掌握化学法和物理法制备超微粉的基本工艺过程,具备开展超细粉体材料试验设计的能力;(支撑毕业能力要求1, 3, 4, 5, 7)4. 学习粉体材料的分散与输送技术,掌握粉体材料的均化技术。
(支撑毕业能力要求1, 3, 4,5, 7)5. 了解粉体的应用领域和粉体材料的危害与存储,具备环保意识和安全意识。
(支撑毕业能力要求3, 4, 5, 7)四、教学内容、基本要求与学时分配六、教学方法本课程以课堂教学为主,结合实验、课堂讨论、期末考试等教学手段和形式完成课程教学任务。