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《粉体工程及设备》课程教学大纲

一、课程基本信息

中文名称：粉体工程及设备

英文名称：PowderEngineeringandEquipment

课程代码课程性质：专业选修课

学分：2总学时：32（其中理论学时：32实验学时：0上机学时：0实践学时：0

适用学院及专业：材料科学与工程学院材料科学与工程专业

先修课程：工程力学B、机械设计基础B、材料科学基础A、材料工程基础

开课学院、部、中心：材料科学与工程学院材料工程系材料科学与工程教研室

二、课程的地位与作用

本课程是材料科学与工程专业的专业核心课。是在机械设计基础B、工程力学A和硅酸盐热工基础等先修专业基础课的基础上，向学生系统讲授粉体工程的基本理论及常用设备，如粉体的基本性质、粉体的制备、加工和处理等知识，为无机材料机械与热工设备等专业课的学习做先修准备，同时也为培养学生的工程意识、强化学生生产工艺优化与应用意识等奠定一定的基础。

三、课程教学目标

本课程支撑毕业要求指标点：2.1，3.2，3.3。

学生通过该课程的学习，在知识、能力、育人等方面应达到以下目标。通过学习粉体制备工艺流程及各类粉体工程设备的类型及设计工作原理，学生能深入理解工程制备和设计的基本原则，提升其工学结合的能力，塑造工程思维意识、树立工程创新意识和工匠精神，实现教学的“立德树人”根本任务。通过学习，学生能够掌握粉体的基本性质、粉体的制备工艺以及粉体在分级、分离、输送与储存、均化与造粒的基本理论和关键技术及设备，了解各单元处理过程的理论和技术发展趋势。使学生具有制备粉体、表征粉体和应用粉体的能力。能够识别粉体材料制备的关键环节与影响参数。同时具有针对具体粉体工程问题选择恰当技术与设备的能力。

学生通过本课程的学习，应达到以下教学目标：

目标1：掌握颗粒间作用力、粉体摩擦性及流动性、颗粒流体力学以及粉体机械制备与化学制备知识和粉体材料学的基本原理，并能够应用这些知识及原理识别和判断复杂粉体材料工程问题的关键环节。（支撑毕业要求指标点2.1）

目标2：掌握粉体的基本性质、粉体的制备工艺以及粉体在分级、分离、均化与造粒、输送与储存的基本理论、关键技术及设备，并结合社会与环境、安全与健康、法律与文化等因素综合分析、论证粉体工程相关技术问题解决方案的合理性、经济性和可行性。（支撑毕业要求指标点3.2）

目标3：了解粉体工程各单元工艺处理过程的工艺原理，材料性能检测指标和方法，以及技术发展趋势和评价标准，并能够根据解决方案对粉体材料进行产品工艺设计、制备、检测及性能评价。（支撑毕业要求指标点3.3）

课程教学目标与毕业要求的关系矩阵

教学目标

毕业要求指标点

教学方式

考核方式

目标1

2.1能够应用相关数理化知识和材料学的基本原理识别和判断复杂材料工程问题的关键环节。

课堂讲授、典型案例、先进成就、课后答疑、课后讨论、上网查阅相关资料和课程作业

课程期末考试，课程作业,课后讨论

目标2

3.2对技术问题解决方案进行分析、论证，确定方案的合理性；同时考虑社会与环境、安全与健康、法律与文化等因素，对方案进行经济性和可行性评价。

课堂讲授、典型案例、上网查阅相关资料和课程作业

课程期末考试，课程作业,课后讨论

目标3

3.3了解材料制备与检测的技术标准和相关方法，能够根据解决方案进行产品工艺设计、制备、检测及性能评价。

课堂讲授、典型案例、课后答疑、课后讨论、上网查阅相关资料和课程作业

课程期末考试，课程作业,课后讨论

四、主要教学内容

第1章粉体材料基本物性（10学时，毕业支撑点2.1，3.2）

本章应掌握颗粒粒径、粒度分布、颗粒形状等几何性质的表示方法；理解几何性质在粉体各操作过程的作用和影响；理解颗粒的表面现象、表面能及颗粒间作用力。了解影响固体表面能的各种因素及颗粒的团聚与分散。掌握粉体的堆积、摩擦和流动等物理性质，了解它们的表达形式。掌握粉体在流体中的沉降、流动特点，了解它们的具体应用。

重点：颗粒粒径、粒度分布及形状的表示方法；粉体的堆积参数与特性；粉体的休止角、内摩擦角和开放屈服强度；颗粒在流体中的沉降与计算。

难点：粉体粒径的测量；实际颗粒的堆积；内摩擦角的计算；固体颗粒的流态化。

第2章粉碎（4学时，毕业支撑点2.1，3.2，3.3）

本章应掌握粉碎过程、机理、方法、分类及相关概念，理解三个经典粉碎理论；掌握破碎、粉磨及超细粉碎技术及设备的分类与选取。深入理解粉碎设备基于粉碎理论设计的基本原则，提升学生工学结合的能力，塑造工程思维意识。

重点：粉碎方法和粉碎设备的分类。

难点；不同粉碎设备的工作原理、特点及应用。

第3章超细粉体的机械力化学制备及化学制备（6学时）（毕业支撑点2.1，3.3）

本章应掌握粉体的机械力化学的概念及原理