粉体工程-材料.ppt

粉体工程学 授课教师：焦万丽 电话E-mail:jiaowanli1977@163.com 绪 论 粉体工程学科的建立 粉体工程学的发展 一、粉体工程学建立与发展 1、粉体工程学建立的必要性 自然界和日常生活 奥运会中的应用 粉体技术所涉及的行业和产品 2. 为何要将固体变为粉体呢？——“粉”的独特价值 增大表面积——提取有效成分或使固体容易被渗透 易混合——新功能物质或改变形状 功能性新物质的研究 3. 粉体的危害——空气污染 空气污染指数（API) 可吸入颗粒物（PM) 3. 粉体的危害——沙尘暴 3. 粉体的危害——矽肺病 4. 粉体工程学建立的基础 众多学科对粉体知识的一体化； 不同学科学者对粉体知识具体问题的共同关注； 借助不同学科的观念和技术解决共同性的问题； 国际间学术交流和改革开放使得科研和高等教育按产品种类来划分的格局受到了巨大的冲击。 粉体工程学的建立 粉体工程学的研究国外始于20世纪30年代——颗粒学，国内始于80年代，以1986年中国颗粒学会成立为标志。——没有粉体工程 由于学科的交叉性，在语言和知识结构上还存在差异。如定义粉体颗粒粒度，英国标准：颗粒粒度≤1mm的为粉体；日本标准：颗粒≤0.1mm的为粉体，否则为颗粒体。 粉体工程学的完善 在语言和知识结构方面； 设立粉体工程学专业研究机构（西安建筑科技大学粉体工程研究所、南京理工大学的国家特种超细粉体工程技术研究中心等），强化研究队伍专业学科的多元性与非同行合作意识，以适应粉体研究的交叉性——横断性特点； 开展专题性国内外学术交流活动（世界颗粒学大会（The World Congress of Particle Technology，简称WCPT）。 5. 粉体工程学的发展前景 横断众多学科与行业，因涉及面广、技术成果适用性和普遍性强，因而成果转移技术市场广泛； 广泛的课题来源，使粉体工程学的发展无行业限制； 交叉的特点，使粉体工程学串联了各相关学科的“成果链”，形成粉体制备与处理的新技术成果。 二、粉体工程学研究的内容 1、粉体工程研究对象：颗粒( particle)和粉体(powder) 颗粒：几何尺寸相对于所研究约束空间尺度来说比较小的单个块状固体。从个体颗粒出发，称为颗粒学。 粉体：具有一定粒度的颗粒组成的集合体。从集合粉体出发，称为粉体工程学 2. 颗粒的种类 原级颗粒型－一次颗粒或基本颗粒； 聚集体颗粒型－二次颗粒； 凝聚体颗粒型－三次颗粒； 絮凝体颗粒型。 三种颗粒之间的关系图 3. 粉体的类型 粉体：工程上常把在常态下以较细的粉粒状态存在的物料称为粉体物料，简称粉体。 单分散粉体 粉体 多分散粉体 4. 粉体的物性 一次物性：粉体的基本物性，如粉体的粒度大小、粒度分布、形状因素等； 二次物性：介于二者之间，如粉体的内摩擦角、休止角等； 三次物性：粉体处理过程的物性，如料仓内物料的流动性、填充堆积性等； 三、粉体工程研究的重要内容 制备粉体材料 70年代以前，粗粒：破碎100～3mm， 细粒：粉磨60～5μm; 80年代以后，超细粒：超细粉碎5～0.5μm; 90年代以后，超微粉体——纳米粉体： 物理合成（构筑）或化学合成≤100nm 粉体表面改性 四、粉体工程学研究的目的 提高产品质量与控制水平——粉体颗粒的大小与粒度分布研究； 节能降耗——降低粉磨工艺能耗、 促进粉体加工技术的发展； 新产品开发。 五、课程主要内容 （1）粉体基础理论： 1. 颗粒尺寸及颗粒尺寸分布的表示方法 2. 颗粒及粉体粒度测试 3. 与粉体堆积有关的性质：填充性及堆积性 4. 粉体的流变性：摩擦性及附着性 （2）粉体的粉碎 粉碎理论、功耗学说 粉碎（破碎与粉磨）设备：结构原理、工艺参数、应用 （3）超细粉碎 超细粉碎原理——粉碎机械力化学 超细粉碎设备：结构原理、工艺参数、应用 （4）分级与分离 分级与超细分级原理 分级与分离设备 (5) 纳米粉体 纳米粉体的基本性质 纳米粉体的制备 纳米粉体的应用 六、课时分配 第一篇 粉体的基础理论（含4学时实验）16学时 第二篇 粉碎机械（含4学时实验）20学时 第三篇 超细粉碎（含4学时实验）10学时 第四篇 分级与分离 4学时 第五篇 纳米粉体 （含4实验） 14学时 考核：考试成绩80%，平时成绩+实验成绩20% 五、教材及参考书 教材： 《粉体工程学》许珂敬编著 参考书： 《粉体工程与设备》郑少华等 《粉碎学概论》 吴一善 武工大出版社，1991 《粉体工程学》 陆