《粉体工程》复习题

粉体工程与设备思考题第一章概述1、什么是粉体？粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。

2、粉体颗粒的种类有哪些？它们有哪些不同点？分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒，又称一次颗粒或基本颗粒。

从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。

粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。

能够真正的反应出粉体物料的固有特性。

聚集体颗粒：由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。

又称为二级颗粒。

聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。

主要再粉体物料的加工和制造中形成。

凝聚体颗粒：在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。

它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。

各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。

比聚集体颗粒大得多。

也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。

原级颗粒或聚集体的粒径越小，单位表面的表面力越大，越易于凝聚。

絮凝体颗粒：在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成的的粒子群。

很容易被微弱的剪切力所解絮。

在表面活性剂作用下自行分解。

颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态？分为三种状态：凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着）、絮凝体4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。

德华力、静电力、液桥力。

在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。

而在非常干燥的条件下则是由德华力引起的。

空气相对湿度超过65％，主要以液桥力为主。

第二章粉体粒度分析及测量1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义什么？三轴径：颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值当量径：颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径定向径：在显微镜下按一定方向测得的颗粒投影轮廓的长度称为定向径。

1. 筛分法测量粉体粒径的基本原理是什么？P19利用筛孔尺寸由大到小组合的一套筛，借助振动把粉末分成若干等级，称量各级粉末的质量，即可计算用质量的百分比表示的粒径组成。

2. 粉体的松装密度是如何测定的？P37① 粉末从漏斗中自由落下，充满圆柱杯,漏斗孔径有2.5m 和5.0m 两种，圆柱杯容积为（25±0.05）m ³。

称量刮平后圆柱杯中粉末质量与容积相比即可得出松装密度。

② 将粉末放入漏斗中的筛网上，自然或靠外力流入布料箱，交替经过布料箱中的四块倾角为25°的玻璃板和方形漏斗，最后流入已知体积的圆柱杯中，呈松散状态，然后称取杯中粉末质量，计算松装密度。

3. 推导出粉体真密度的测定公式P38 ()()[]()()()液体密度体的质量比重瓶加待测粉末加液量比重瓶加待测粉末的质比重瓶含液体的质量空比重瓶质量表观体积颗粒质量--m -m -m -m m m m m m m /m m -m m m m sl s 0s sl 00s s sl 00s p l l l l l p ρρρρ----=---==4. 库尔特计数器法测定粉体粒度的基本原理是什么？电传感器是将被测颗粒分散在导电的电解质溶液中，在该导电溶液中放置一个开有小孔的隔板，并将两个电极分别插入小孔两侧的导电溶液中，在电压差作用下，颗粒随导电溶液逐个通过小孔，每个颗粒通过小孔时产生的电阻变化表现为一个与颗粒体积或粒径成正比的电压脉冲。

5. 激光粒度仪测定粉体粒度的原理是什么？颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布。

当光束遇到颗粒阻挡时，部分发生散射现象。

散射光的传播方向与入射光的传播方向形成一个夹角θ，θ的大小与颗粒的大小有关，即小角度θ的散射光是大颗粒引起的，大角度θ的散射光是小颗粒引起的。

散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。

测量不同角度上的散射光强度，就可测得样品的粒度分布。

6.粉体表面改性的目的是什么？①增强与基体的相容性和润湿性。

粉体工程复习题1．破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比im 和公称粉碎比in两种,二者之间的关系为。

A、im ＞inB、im=inC、im＜inD、im≈in2．粉碎理论中，雷廷智学说即表面积理论可用以下的数学表达式表示。

A. A=K(1/d-1/D)B. A=K(lg1/d-lg1/D)C. A=K(d-1/2-D-1/2)3．某粉状物料的真密度为2000Kg/m3，当该粉料以空隙率ε=0.4的状态堆积时，其容积密度ρV= 。

A、800B、1200C、3333.3D、5000 4．粉磨操作应尽量遵循“不做过粉碎”的原则，为此，粉磨流程应尽量可能采用式粉磨。

A、间歇B、开路C、闭路D、串联5．据对球磨机内研磨体运动规律的分析，发现研磨体的脱离角与有关。

A、磨机筒体有效内径B、筒体转速C、研磨体质量D、研磨体所在位置6．球磨机的理论适宜最大填充率为。

A.0.76B.0.35C. 0.427．球磨机的规格已标准化，一般用表示。

A.不带磨机衬板的筒体内径和筒体有效长度B.带磨机衬板的筒体内径和筒体有效长度C.带磨机衬板的筒体内径和筒体长度8．旋风式选粉机的细粉分离过程是在中进行的。

A.外部专用分离装置B.内外筒夹层C.内筒9．离心式选粉机的流体推动是由于的作用产生的。

A、外部风机B、内部风机C、小风叶D、撒料盘10．粉体自由流动时，流动函数FF的范围。

A、FF<2B、FF<10C、FF>1011．空气输送斜槽是利用空气使固体颗粒呈的输送设备。

A．流态化状态 B．固定床状态 C．气力输送阶段12．称为粉碎比。

对于多段连续作业的粉碎过程，总粉碎比与各段粉碎比的关系是。

粉碎机的允许最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比通称为。

13．粉碎功耗理论最基本的有 、 、 和 ，它们分别接近于 作业， 作业及 作业。

14．用指数函数表示粒度分布的关系式为式中n 为 ，d ch 为特征粒径，即R 等于 时的粒径。

粉体工程与设备思考题第一章概述1、什么是粉体？粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体.2、粉体颗粒的种类有哪些?它们有哪些不同点？分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒,又称一次颗粒或基本颗粒。

从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。

粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。

能够真正的反应出粉体物料的固有特性.聚集体颗粒:由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的.又称为二级颗粒.聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和.主要再粉体物料的加工和制造中形成。

凝聚体颗粒:在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。

它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。

各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。

比聚集体颗粒大得多。

也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。

原级颗粒或聚集体的粒径越小,单位表面的表面力越大，越易于凝聚。

絮凝体颗粒:在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起,所形成的的粒子群。

很容易被微弱的剪切力所解絮。

在表面活性剂作用下自行分解。

颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态？分为三种状态:凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着)、絮凝体4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。

范德华力、静电力、液桥力。

在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。

而在非常干燥的条件下则是由范德华力引起的。

空气相对湿度超过65％，主要以液桥力为主.第二章粉体粒度分析及测量1、单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义什么？三轴径：颗粒的外接长方体的长l、宽b、高h的某种意义的平均值当量径：颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径定向径:在显微镜下按一定方向测得的颗粒投影轮廓的长度称为定向径。

第一章1、粉体工程的定义。

答：它是以粉状和颗粒状物质为对象，研究其性质及加工、处理技术的一门学科。

2、粉体的制备方法及分类。

答：（1）分类：按成因分：人工合成、天然形成。

按颗粒构成：原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒。

按成分分：碳酸钙粉体、硅灰石粉体等。

按粒度分：粗粉、细粉、超细粉等。

粉体种类按成因分：人工合成、天然形成。

按颗粒大小、形状分：单分散、多分散。

（2）制备方法：3、粉体工程在材料领域的作用。

答：粉体工程是一门新兴的跨行业、跨学科综合性技术学科。

粉体工程应用领域广如：矿产领域、电子领域、军事领域等。

粉体工程学的新理论、新技术将使许多工业发生根本性的变化 。

第二章1、举例说明粉体的基本性质对其在材料中应用性能的影响。

答：基本性质：粒径、粒度分布、颗粒形状、颗粒群的堆积性质、粉体的摩擦性质。

2、粉体的粒度组成特征的表征方法主要有哪些？试述它们的基本内容。

答：（1）粒度表格：是表示粒度分布的最简单形式，也是其它形式的原始形成。

（2）粒度分布曲线：能更直观地反映比较颗粒组成特征。

（频率直方图、频率分布曲线累积分布曲线）（3）粒度分布特征参数（偏差系数和分布宽度）（4）粒度分布方程.3、空隙率与填充率的定义；颗粒填充与堆积方式；密度的分类及定义.答：（1）空隙率：填充层中未被颗粒占据的空间体积与包含空间在内的整个填充层表观体积之比称为空隙率.（2）填充率： 颗粒体积占表观体积的比率。

（3）粉体颗粒的填充与堆积等径球形颗粒的排列：正方体排列、正斜方体排列、菱面体排列、楔形四面体排列，立方体为最松填充，属不稳定排列；菱面体为最密填充，属最稳定排列。

异径球形颗粒的填充：一次填充、 Horsfield 填充、非球形颗粒的随机填充。

（4）容积密度ρv，又称松密度，指在一定填充状态下，包括颗粒间全部空隙在内的整个填充层单位体积中的颗粒质量。

真密度ρs：指颗粒的质量除以不包括内外孔在内的颗粒真体积。

一．名词解释
1、中位粒径
2、壁效应
3、粉碎平衡
4、摩擦角
5、相对可燃性
6、粉碎机械力化学
7、屈服轨迹
8、整体流
二．简答
1、表征粒度分布特征参数是什么粉体的填充指标有哪些
2、等径球体随机填充的类型有哪些
3、写出几种实际颗粒的堆积规律
4、粉体层中液体有几种各有何特点
5、粉体的润湿应用的典型实例，写两例。

6、粉体摩擦角具体包括哪些角度
7、试述粉体压力饱和现象，并写出杰森公式。

8、流动与不流动的判据
9、防止粉体偏析的方法
10、颗粒在流体中运动时受到的力有哪些
11、粉尘爆炸机理及条件
12、粉体输送设备有哪些种类胶带输送机的主要部件三．问答
1、CaCO3超微粉体和橡胶超精细粉体的生产工艺的异同
2、漏斗流和整体流的区别，整体流料仓的设计要点。

3、粉体结拱的原因和防拱破拱措施
4、粉碎机械力化学的应用有举5例
5、固定床和流化床的区别
6、湿式除尘机理
7、洗涤式除尘类型
四．作图
1、绘三轴压缩试验，粉体在受压破坏面作用图
2、密实应力下的屈服轨迹
3、可燃性粉体生产工艺流程图
4、粉尘爆炸的机理图。

粉体工程习题答案粉体工程习题答案粉体工程是一门研究粉体的物理性质、流动性、分散性以及加工工艺的学科。

在实际应用中，粉体工程常常涉及到各种习题和问题。

本文将针对一些粉体工程习题提供答案和解析，帮助读者更好地理解和应用相关知识。

1. 问题：一种粉体的粒径分布如下：10%的颗粒直径小于10μm，50%的颗粒直径小于20μm，90%的颗粒直径小于30μm。

请计算该粉体的平均粒径。

答案：根据给定的粒径分布，我们可以得知该粉体中90%的颗粒直径小于30μm。

因此，我们可以将其视为一个三角形的粒径分布曲线。

根据三角形的性质，该曲线的顶点即为平均粒径。

根据给定数据，我们可以得到三角形的底边长度为20μm（50%的颗粒直径小于20μm），高度为20μm（90%的颗粒直径小于30μm）。

因此，该粉体的平均粒径为(20+20)/2=20μm。

2. 问题：一种粉体的体积密度为1.5 g/cm³，颗粒的平均直径为10μm。

请计算该粉体的堆积密度。

答案：堆积密度是指粉体在自由堆积状态下的体积密度。

根据粉体工程的知识，堆积密度一般为体积密度的60-70%。

因此，我们可以估算该粉体的堆积密度为1.5 g/cm³ * 0.65 ≈ 0.975 g/cm³。

3. 问题：一种粉体的比表面积为2 m²/g，颗粒的平均直径为5μm。

请计算该粉体的体积密度。

答案：根据粉体工程的知识，粉体的比表面积与颗粒的平均直径之间存在着一定的关系。

一般来说，比表面积与颗粒的平均直径的平方成反比。

因此，我们可以通过比表面积和颗粒的平均直径之间的关系来计算该粉体的体积密度。

根据给定的数据，我们可以得到比表面积与平均直径的平方的比值为2/5²=0.08m²/g。

根据这个比值，我们可以推算出该粉体的体积密度为1/0.08=12.5 g/cm³。

4. 问题：一种粉体的堆积密度为1.2 g/cm³，颗粒的平均直径为15μm。

一.名词解释1.粒度分布:将粉末试样按粒度不同分为若干级，每一级粉末（按质量、按数量或按体积）所占百分率。

2.原级颗粒:最先形成粉体物料颗粒.又称一次颗粒或基本颗粒，它是构成粉体最小单元。

3.粉尘电阻率: 在与粉尘规定接触面积、相距单位长度两电极间测得粉尘层最小电阻值。

4.粉体:是同种或各种物质颗粒分散体或集合体.工程上把在常态下以较细粉粒状态存在物料,称为粉体物料,也称为粉体.5.分级粒径（切割粒径）:习惯上，将某些分级效率为５０％粒径称为切割粒径．6.粉碎比:若原始物料粒度为D,通过某台粉碎机械粉碎后平均粒度为d,则比值i=D/d被称为平均粉碎比.7.分级精度：定义为某些分级效率为75%和25%分级粒径比值。

8.尘粒驱进速度:粉尘驱进速度是指在静止气体中,在电场力作用下,荷电粉尘向集尘极移动平均速度。

(当荷电粉尘所受电场力和含尘气体相对运动时流体阻力相平衡时,荷电粉尘具备均匀驱进速度)二.简答题1.粉体体现奇异特性有哪些？粮仓效应、巴西都效应、加压膨胀特性、崩塌特性、振动产生规则斑图、小尺寸效应2.粉体颗粒构成有哪些类型？原级颗粒、汇集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒3.表征粒度分布有哪些？粒度分布有哪些？特性参数:(1)中位粒径D50:是在粉体物料样品中，把样品个数（或质量）提成相等两某些颗粒粒径。

(2)最频粒径Dmo：在颗粒群中个数或质量浮现概率最大颗粒粒径。

(3)原则偏差σ（σg)：表达粒度频率分布离散限度参数函数表达式：1、正态分布2、对数正态分布3、罗辛-拉姆勒分布（RRB分布）4.粉碎流程有哪几种方式，作图并分析两者优缺陷？p57粉碎流程:可分为开路流程和闭路流程。

1、开路流程:不带筛分或仅有预先筛分破碎流程，从破碎机卸出物料所有作为产品,不再经粉碎机循环.2、闭路流程:有检查筛分破碎流程，从破碎机卸出物料要通过检查筛分,粒度合乎规定颗粒作为产品,别的作为循环料重新送回破碎机，再次进行破碎.3、开路流程长处:流程比较简朴,设备少,扬尘点少. 缺陷:当规定粉碎产品粒度较小时,粉碎效率较低,产品中会存在某些粒度不合格粗颗粒物料.4、闭路流程长处:可获得粒度合乎规定粉碎产品. 缺陷:流程较复杂,设备多,建筑投资大,操作管理工作量大.普通用于最后一级粉碎作业.5.材料典型粉碎理论有哪些？各合用于什么情形，粉碎方式有哪些？p611、Lewis 公式 粒径减小所耗能量与粒径n 次方成反比表达粉碎过程中粒径与功耗关系，但不能确切表达整个粉碎过程粒径和功耗关系。

粉体工程一、粉末的性能与表征1.粒径：粉末体中，颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示，称为粒径。

2.粒径的表示方法：①几何学粒径②投影粒径③筛分粒径④球当粒径。

3.粉体粒径的分布常表示成频率分布和累积分布：①粒径分布的表格、直方图、曲线可直观地反映粉体粒径的分布特征。

②数字函数表达式有：正态分布；对数正态分布；Rosin—Rammler分布；RRB方程能较好地反映工业上粉磨产品的粒径分布特征。

4.平均粒径：若将粒径不等的颗粒群想象成自由径为D的均一球形颗粒组成，那么其物理特性可表示为f（d）=f（D），D即表示平均粒径。

5.粉末的测量方法：显微镜法；激光衍射法；重力沉降光透法；筛分法。

平均粒径测量方法：比表面法。

6.粉末的性质：堆积性质；摩擦性质；压缩性质与成形性（压制性）。

安息角：又称休止角、堆积角，它是指粉体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面所成的最大的角度。

（用来衡量与评价粉体的流动性）。

在0.2mm以下，粒径越小而休止角越大，这是由于微细粒子间粘附性增大导致流动性降低的缘故。

粉体颗粒形状愈不规则安息角愈大，颗粒球形愈大粉体流动性愈好其安息角就愈小。

二、粉体表面与界面化学1.粉末颗粒的分散：①在气相中，主要受范德华力、静电力、液桥力，分散方法，机械分散、干燥分散、颗粒表面改性分散、静电分散、复合分散；②在液相中，主要受范德华作用力、双电层静电作用力、空间位阻作用力、熔剂化作用力、疏液作用力，分散调控有，介质调控、分散剂调控、机械调控和超声调控。

2.颗粒表面改性：粉末颗粒表面改性：用物理，化学，机械方法对颗粒表面进行处理，根据应用的需要有目的的改变颗粒表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团，表面能、界面润湿性，电性，表面吸附性和反应特性等，以满足现代新材料，新工艺和新技术发展的需要。

3.改性方法：①表面化学改性：偶联剂表面改性、表面活性剂改性、高分子分散剂改性、接枝改性；②微胶囊包覆——化学法、物理法、物理化学法；③机械化学改性；④原位聚合改性——无皂乳液聚合包覆法、预处理乳液聚合法、微乳液聚合法。

粉体工程一、粉末的性能与表征1.粒径:粉末体中,颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示,称为粒径。

2.粒径的表示方法:①几何学粒径②投影粒径③筛分粒径④球当粒径。

3.粉体粒径的分布常表示成频率分布和累积分布:①粒径分布的表格、直方图、曲线可直观地反映粉体粒径的分布特征。

②数字函数表达式有:正态分布;对数正态分布;Rosin—Rammler分布;RRB方程能较好地反映工业上粉磨产品的粒径分布特征。

4.平均粒径:若将粒径不等的颗粒群想象成自由径为D的均一球形颗粒组成,那么其物理特性可表示为f(d)=f(D),D即表示平均粒径。

5.粉末的测量方法:显微镜法;激光衍射法;重力沉降光透法;筛分法。

平均粒径测量方法:比表面法。

6.粉末的性质:堆积性质;摩擦性质;压缩性质与成形性(压制性)。

安息角:又称休止角、堆积角,它是指粉体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面所成的最大的角度。

(用来衡量与评价粉体的流动性)。

在0.2mm以下,粒径越小而休止角越大,这是由于微细粒子间粘附性增大导致流动性降低的缘故。

粉体颗粒形状愈不规则安息角愈大,颗粒球形愈大粉体流动性愈好其安息角就愈小。

二、粉体表面与界面化学1.粉末颗粒的分散:①在气相中,主要受范德华力、静电力、液桥力,分散方法,机械分散、干燥分散、颗粒表面改性分散、静电分散、复合分散;②在液相中,主要受范德华作用力、双电层静电作用力、空间位阻作用力、熔剂化作用力、疏液作用力,分散调控有,介质调控、分散剂调控、机械调控和超声调控。

2.颗粒表面改性:粉末颗粒表面改性:用物理,化学,机械方法对颗粒表面进行处理,根据应用的需要有目的的改变颗粒表面的物理化学性质,如表面晶体结构和官能团,表面能、界面润湿性,电性,表面吸附性和反应特性等,以满足现代新材料,新工艺和新技术发展的需要。

3.改性方法:①表面化学改性:偶联剂表面改性、表面活性剂改性、高分子分散剂改性、接枝改性;②微胶囊包覆——化学法、物理法、物理化学法;③机械化学改性;④原位聚合改性——无皂乳液聚合包覆法、预处理乳液聚合法、微乳液聚合法。