第三章 粉体的物性与流变学
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粉体工程期末考试题及答案一、选择题1. 粉体工程是一门研究粉末物料的加工、输送、储存和应用的学科,其研究的范围包括()。
A. 粉末的物性与表征B. 粉末的混合与分离C. 粉末的加工技术D. 粉末的表面改性E. 以上都是答案:E. 以上都是2. 在粉体工程中,粉体的流动性是一个重要的物性指标,通常使用()来进行描述。
A. 容重B. 流动性指数C. 膨松度D. 粒度分布E. 粒形指数答案:B. 流动性指数3. 粉末的分散性是指粉末中颗粒之间的相互作用力离散化的能力,以下哪种方法可以增强粉末的分散性?A. 加大颗粒尺寸B. 增加颗粒的比表面积C. 提高颗粒的摩擦系数D. 减少粉末中的 moisture contentE. 提高粉末的角质量答案:B. 增加颗粒的比表面积4. 粉体的输送方式多种多样,以下不属于粉体输送方式的是()。
A. 斜槽输送B. 螺旋输送C. 气力输送D. 机械输送E. 沉降输送答案:E. 沉降输送二、填空题1. 粉体的密度是指单位体积的粉体的()。
答案:质量2. 在粉体混合过程中,混合均匀度的评价指标之一是()。
答案:变异系数3. 粉体工程中常用的粉体分级方式有()和()。
答案:筛分分级、离心分级三、简答题1. 请简要说明粉体包装的重要性,并列举两种常见的粉体包装形式。
答案:粉体包装的重要性:粉体包装能够保护粉体物料免受外界环境的污染和损害,确保产品的质量和有效期。
同时,粉体包装还能提高产品的市场竞争力,增强产品的品牌形象。
常见的粉体包装形式:a. 瓶装:将粉体物料装入密封的塑料瓶中,通过盖子或封口膜进行密封。
适用于粉末颗粒较小的物料。
b. 袋装:将粉体物料装入塑料或纸质袋子中,通过热封或胶粘剂进行密封。
适用于粉末颗粒较大的物料。
2. 简要描述一下粉体流变学的概念和研究对象。
答案:粉体流变学是研究粉末物料在外力作用下的变形和流动行为的学科。
主要研究粉体物料的流动性、变形性和变形机制等内容。
粉体流变学-分析粉体流与不流行为1).内摩擦角-横坐标和屈服轨迹的切线之间的角。
2).有效内摩擦角--由Jenike 定义的有效屈服轨迹的倾斜角(EYL )。
有效屈服轨迹与横坐标之间的夹角称为有效内摩擦角δ。
它与粉体物料的内摩擦角有关,是衡量处于流动状态粉体流动阻力的一个参数。
当δ增加时,颗粒的流动性就降低。
对于给定的物体粉料,这个值常常随密实应力的降低而增大,但密实应力很低时,甚至可达900。
对于大多数物料, δ值在250到700之间。
流动时,最大主应力和最小主应力之比可以用有效屈服轨迹函数来表示:则 3).莫尔应力圆-图形表示正应力和剪切应力坐标系中的应力状态,即正应力,t-平面。
4).正应力-通常作用于要求平面的应力。
也叫固结应力或压实应力.5).剪切应力T-平行作用于平面表面的应力。
6).屈服轨迹-失效时剪切应力与正应力的关系曲线。
屈服轨迹(YL)有时被称为瞬时屈服轨迹来区分于时间屈服轨迹。
屈服轨迹由粉体的剪切试验确定:一组粉体样品在同样的垂直应力条件下密实,然后在不同的垂直压力下,对每一个粉体样品进行剪切破坏试验。
在这种特殊的密实状态中,得到的粉体破坏包络线称为该粉体的屈服轨迹。
7).有效屈服轨迹(EYL )-直线通过正应力的原点,t-平面,并与稳定状态的莫尔圆相切,符合给定堆积密度的散装固体的稳态流动条件.8).失败(散装固体的)-过度固结的散装固体塑性变形受到剪切,导致膨胀和强度降低。
131sin 1sin σδσδ+=-1313sin σσδσσ-=+9).流、稳态-临界状态时散装固体的连续塑性变形。
10).流动函数FF -特定散装固体的无侧限屈服强度和主要固结应力的关系曲线。
有时也称做开裂函数,是由Jenike 提出的,用来表示松散颗粒粉体的流动性能。
松散颗粒粉体的流动取决于由密实而形成的强度。
当f c =0时,FF=∞,即粉体完全自由流动流动性的标准分级如下:FF <1 不流动,凝结1< FF <2 很粘结,附着性强,流不动2< FF <4 粘结,有附着性4< FF <10 容易流动10< FF 自由流动影响粉体流动性的因素• 粉体加料时的冲击:冲击处的物料应力可以高于流动时产生的应力;• 温度和化学变化:高温时颗粒可能结块或软化,而冷却时可能产生相变,这些都可能影响粉体的流动性;• 湿度:湿料可以影响屈服轨迹和壁摩擦系数,而且还能引起料壁黏附;• 粒度:当颗粒变细时,流动性常常降低,而壁摩擦系数却趋于增加;• 振动:细颗粒的物料在振动时趋于密实,引起流动中断。
《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。
粉体工程考研题库粉体工程是一门研究固体颗粒材料的加工、处理、应用和特性的学科。
在考研题库中,通常会包含基础理论、工艺技术、设备设计、材料特性分析以及实际应用案例等方面的问题。
以下是一些可能包含在粉体工程考研题库中的问题和解答:1. 粉体的基本概念:- 粉体是指粒径在一定范围内的固体颗粒的集合体。
通常,粒径小于1毫米的颗粒可以被认为是粉体。
2. 粉体的分类:- 根据颗粒大小,粉体可以分为粗粉、细粉和超细粉。
根据颗粒形状,可以分为球形、不规则形等。
3. 粉体的物理特性:- 包括颗粒大小分布、比表面积、孔隙率、颗粒形状、密度等。
4. 粉体的加工技术:- 包括粉碎、筛分、混合、造粒、干燥等。
5. 粉体的表面改性:- 通过物理或化学方法改变粉体颗粒的表面性质,以提高其在特定应用中的性能。
6. 粉体的流变学特性:- 研究粉体在流动过程中的力学行为,如流动性、压缩性、凝聚性等。
7. 粉体的储存与输送:- 涉及粉体在储存和输送过程中的设备选择、防结块、防污染等。
8. 粉体在工业中的应用:- 如在医药、食品、化工、建筑材料等领域的应用。
9. 粉体工程中的环境问题:- 包括粉尘的控制、废气处理、废物回收等。
10. 粉体工程的发展趋势:- 探讨粉体工程在新材料开发、节能减排、智能制造等方面的前景。
实例问题:- 某制药企业需要将一种药物粉末进行粉碎以提高其溶解速率,应选择哪种粉碎方式?- 根据药物粉末的特性,可以选择湿法粉碎或干法粉碎。
湿法粉碎适用于易燃易爆或有毒的粉末,而干法粉碎适用于一般粉末。
结尾:粉体工程是一个多学科交叉的领域,它涉及到材料科学、化学工程、机械工程等多个学科。
掌握粉体工程的基础知识和技能对于从事相关领域的研究和开发至关重要。
希望以上的题库内容能够帮助考研学生更好地准备考试,深入理解粉体工程的各个方面。