粉体工程复习资料
一、名词解释
1、粉体：由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群体。
2、颗粒：能单独存在并参与操作过程，还能反应物料某种基本构造与性质的最小单元。
3、颗粒形状系数：在表示颗粒群性质和具体物理现象、单元过程等函数时，把与颗粒形状有关的诸多因素概括为一个修正系数加以考虑，该修正系数即为形状系数。（有体积形状指数、表面积形状指数、比表面积形状指数）
4、颗粒形状指数：表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合。
5、粒度分布：指将颗粒群用一定的粒度范围按大小顺序分为若干粒级，各级别粒子占颗粒群总量的百分数。
6、破坏包络线：对同一粉体层的所有极限摩尔圆可以做一条公切线，这条公切线成为破坏包络线。
7、填充率：粉体所占体积与粉体表观体积的比值。
8、球形度：与颗粒等体积的球和实际粉体的表面积之比。
9、孔隙率：粉体层中空隙所占有的比率。
10、配位数：某一个颗粒与周围空间接触的颗粒个数。
11、极限应力状态：在粉体层加压不大时，因粉体层的强度足以抵御外界压力，此时粉体层外观不起变化，当压力达到某一极性状态时，此时的应力称极限应力。粉体层就会突然崩坏，这与金属脆性材料的断裂是一致的。
12、库仑粉体：分体的破坏包络线呈一条直线，称该粉体为库仑粉体。
13、粘附性粉体：破坏包络线不经过坐标原点的粉体称为粘附性粉体。
14、主动受压粉体：由于重力作用在崩塌前将其支撑住，在崩塌时临界状态称主动态，最小应力在水平方向。
15、被动受压粉体：粉体延水平方向压缩，当粉体呀倾斜向上压动时的临界状态称为被动状态，最大主应力在水平方向。
16、堆积：
17、安息角/休止角：指物料堆积层的自由表面在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度。（安息角越小，粉体的流动性越好）
18、均化：物料在外力作用下发生速度和方向的改变，使各组分颗粒得以均匀分布。
19、粉体流动函数：固结主应力与开放屈服强度存在着一定的函数关系。
20、静态拱：物料颗粒在出口处起拱，此时正好承受上面的压力这样流动停止，此时孔口处处于静止平衡状态。
21、动态拱：（与静态拱不同）构成拱的各个颗粒不断地下落，新的颗粒不断地补充形成动态平衡的拱。
22、动态超压现象：大型简仓的静压与Janssen理论值大致一致，但卸载时有显著地脉动，简仓下部的约1/3高度处，避免受到冲击及符合载荷的作用，其最大压力可以达到静压的3~4倍。
23、流动椭圆体：在椭圆体内产生垂直运动或滚动的椭圆体。
24、松动椭圆体：在椭圆以外的颗粒层不产生运动，椭圆体的形成过程取决于物料的性质。
25、斗仓的流动因素：斗仓内粉体固结主应力与作用于料拱脚的最大主应力的比值。
26、振动的机械指数：以振动加速度与重力加速度之比，称为机械指数。
27、振动的筛分指数：PQ（P：作用力 Q：生产能力）与重力加速度之比。
28、空隙饱和度：保持液体体积与颗粒空隙体积之比的无因次函数称之为空隙饱和度或液体充满度。
29、等降颗粒：通常我们将在流体内以等速沉降的不同颗粒称等降颗粒。
30、混合比：指颗粒与空气在单位时间内输送的质量之比。
31、压损比：输送粉体时的压力损失和用同样空气速度（实际是使流量相等）输送纯空气时的压力损失之比。
32、粉体分级：粉体按大小不同分类。
33、一次颗粒：凡经过机械粉碎处理或化学一次形成的颗粒称一次颗粒。
34、二次颗粒：由一次颗粒经由凝集、粘结、压实、烧结等操作而形成的颗粒称为二次颗粒。
35、体积充满度：外界立方体与颗粒体积之比，有fv=lbh/v
36、面积充满度：颗粒投影面积与外界最小矩形面积之比，有fR=A/lb
37、粉体压缩率：工业上将压力为p 时的体积变化与压缩到空隙率为零时的体积变化之比称为压缩率。
38、壁面摩擦系数：
39、内摩擦系数：单位切应力与单位正应力的比值，即破坏包络线的斜率。
40、偏析：粉体流动时，由于粒径、密度、形状等差异，组成呈现出不均质的现象。
41、自由沉降：悬浊液的浓度小，相邻颗粒间的距离比颗粒直径大得多，颗粒之间的相互干扰就可以忽略不计。
42、粗糙度系数：是形状系数（形状指数)的颗粒微观描述：K=颗粒实际表面积/表面光滑时颗粒表面积（K 越大，越粗糙）
43、真密度t ρ：指粉体质量W 除以不包括颗粒内外空隙的体积（真体积t V ）求得的密度。t t V /W =ρ
44、颗粒密度g ρ：指粉体质量除以包括开口细孔与封闭细孔细孔在内的颗粒体积t V 所求得的密度。g g /W V =ρ
45、表观密度（松密度）b ρ：指粉体质量除以该粉体所占容器的体积V 求得的密度，亦称堆密度。V W /b =ρ
46、振实密度bt ρ：填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的密度称振实密度。（若颗粒致密，无细孔和空洞，则g t ρρ=，一般：b bt g t ρρρρ≥>≥）
47、筛子数目：用目来表示筛孔的大小，目是每英寸长度内筛线的数目。
48、筛分法：使物料通过一组有序的不同筛孔尺寸的标准筛子来测试粒度并进行大小分级的方法。
49、重力流动性：松装物料由于自身重力克服料层内力所具有的流动性质。
50、整体流：在卸料过程中舱内物料全部处于均匀下降的运动状态。
51、漏斗流：若只有存仓的中心产生料流，其他区域的物料停止不动，流动的区域呈漏斗状，流动沟道呈圆形截面，其底部截面大致相当于卸料口的面积。
52、三轴平均径：以长度、宽度、高度定义的粒径平均值称为三轴平均径。
53、球体积当量径：与颗粒体积相同的球的直径为球体的当量直径。
54、液体桥：粉体颗粒间隙之间存在的液体称为液体桥。
55、毛细管里：指液体表面张力的收缩作用将引起两颗粒间的牵引力。
56、粉碎过程：固体物料在外加作用下，克服了内聚力使之破碎的过程。
57、颗粒形状：指一个颗粒的轮廓边界或表面上各点所构成的图像。
58、应力平衡：粉体层内部摩擦力对外力的抵抗而保持的一种平衡状态。
59、公称粉碎度：破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度之比。
60、粘附力：粉体颗粒间所有作用力的总和，包括附着力、凝聚力和结合力。
61、影响内摩擦角的因素：孔隙率、振动情况、安定性以及粒度分度。
二、基本知识
1、粉体颗粒的分类
答：按成因分为一次颗粒和二次颗粒
2、列举五种粉体的操作方法
答：分利分级、均化、粉体制造、粉体反应、粉体存储、粉体运输
3、统计平均径的概念、分类、相互间的关系
答：统计平均径是平行于一定方向用显微镜测得的线度，故又称定向径。定向径df：沿一定方向测颗粒投影像的两平行线的距离。定方向等分径dm：沿一定方向测颗粒投影像面积等分的线段长度。定向最大径：沿一定方向测颗粒投影像所得最大宽度的线段长度。（定向径>投影面积当量>径定方向等分径）
4、粉体的最基本物性有哪些
答：密度、粒径形状、分布、堆积构造、流动、沉降、透过
5、选择粒径表达式所考虑的因素有哪些
答：（1）选择合适的测量方法
（2）工业应用和颗粒本身特性
6、液体桥的破坏经常出现在哪里
答：（1）最窄的断面部分
（2）液体桥与粉体颗粒接触的部分
7、三轴平均径的计算方法
答：（L+D+H）/3=三轴平均径（算数平均）
8、形状系数有哪些
答：体积形状指数、表面积形状指数、比表面积形状指数
9、粉体内摩擦角的种类
答：内摩擦角、安息角、壁摩擦角、滑动摩擦角、运动摩擦角
10、球颗粒的体积形状系数，表面积形状系数、比表面积形状系数
11、均匀球规则填充的四种基本形态，最密填充，空隙率
答：立方体填充：0.4764
正斜方体填充：0.2954
楔形四面体填充：0.3019
菱面体填充：0.2595
12、两个最密填充理论
答;豪斯弗尔德填充、哈德森填充
13、质量流与漏斗流，分类，特点
答：质量流：料仓内整体粉体层能够大致均匀的下降流出
漏斗流：料仓粉体层的流动区域呈漏斗状，使料流顺序紊乱，甚至部分粉体滞留不动特点;先进后出
14、主应力面上剪应力，最大主应力与最小主应力方向相互关系
答：当作用面上只有正应力而无剪应力时，作用面称为主应面，其正应力称为主应力。最大主应力和最小主应力夹角为90度。
15、流动性综合指数表示法的测定参数
答：Carr.R.L设计用流动性综合指数法来判断粉体的流动性并通过安息角、铲板角、压缩度、均一度或凝结度四项指标和值作为流动性指数Fi
16、斗仓内粉体的流动分区
答：A区向中心滚落B区比较缓慢地向中心集中
C区颗粒垂直运动D区颗粒自由降落
E区颗粒不移动
17、粒度偏析的方式
答;(1)附着粉料偏析（2）填充粉料偏析（3）滚落偏析
18、斗仓不起拱条件
答：当物料的流动函数FF>斗仓流动因素ff时，即在同一预压实下才能保证不起拱。
19、颗粒流体的两相流动的典型情况
20、液体在粉体中的存在形式
答：（1）按水分地点分：吸附液、附着液、空穴液、扶持也、坑沟液和内部液（2）按流体的行动分：吸湿水、毛管水、重力水
（3）按空洞充满状态分：摆动态、捏锁态、毛管态、浸没态
21、最密六方填充的两种孔结构
答：T孔：四角孔和三角孔R孔：菱面体孔和四角孔 6个球包围组成R孔，有8个出口，各个出口都与T孔相通
22、粉体在流体中的流动状态
答：分为悬浮流动和集团流动
悬浮流动又分为悬浮流、底密流、疏密流
集团流动又分为集团流、栓流、堆积流
23、管道内粉体悬浮流动分类
答：均匀流、管低流、疏密流
24、常见的几种粒度测量方法
答：筛分法、显微镜法、光衍射法和光消法、点传感粒度测试、气体吸附法
25、试样缩分的常用方法
答：勺取法、锥形皿分法、盘式缩分法、叉溜式缩分法、旋转格槽缩分法
三、填空题
1、粉体中颗粒常见的附着力有范德华力、库仑力、毛细管力、磁性力、机械咬合力等。
2、影响一种材料强度大小的因素有成分、时间、温度、水等。
3、分级（分离）的原理或方式有惯性式、重力式、离心式、湿法（水）、电式等。
4、根据颗粒间液体的多少，有四种类型的液相静态摆动状态、链索状态、毛细管状态、浸渍状态。
5、工业用筛按运动形式大致可分为振动筛、摆动筛两类。振动筛的筛面振动方向与筛面互为垂直或接近垂直，而摆动筛的运动方向基本上平行于筛面。
6、粉体在重力作用下自料仓流出的形式有质量流和漏斗流两种。
7、影响颗粒填充的因素有壁效应、局部填充、形状、粒度大小等。
8、计算料仓内粉体压力公式叫詹森公式。
9、求颗粒沉降速度的方法有试差法和图表法（或直接测试法）。
10、颗粒沉降分自由沉降和干扰沉降。
11、粉体拱的类型有压缩拱、楔形拱、粘结粘附拱、气压平衡拱。
12、造粒方法有挤压法、凝聚法、压缩法、喷雾法。
13、表示粒度分布的方法有表格法、图形法和函数法。
14、筛分操作一般适用于粒度为较粗的松散度的物料分类。粒度5~50微米的物料分级常根据用流体力学原理的风级器原理，利用颗粒在流体介质中沉降速度而分成不同的粒级。
15、颗粒在静流体内自由沉降时，不仅受到重力，而且还受到浮力和阻力的作用。
16、颗粒在静止流体中的沉降起初为加速阶段，后为等速。通常讲的沉降速度为等速运动。
17、粉体的基本单位是颗粒，按其成因可分为一次颗粒和二次颗粒。
18、詹森粉体压力式中，当H →∞时，∞→P P v 即当粉体填充高度达到一定值，v P 趋于常数值，形成粉体的压力饱和现象。
19、粗糙度系数表示颗粒表面与外观看成球形颗粒表面积之比。
20、粉体均化过程机理主要有移动混合，扩散混合，剪切混合三种。
21、等径球形颗粒的规则排列有两种基本的平面排列形式，在此基础上又可形成多种形式的空间排列。其中立方体填充为嘴松填充，菱面体填充为最密填充，其填充率分别为0.5236、0.7406。
22、应力理论规定：没有剪应力的面叫主应力面，作用于该面上的垂直应力叫主应力，一维主应力为零时叫二向应力状态。
23、粉体静态拱的类型一般有压缩拱，楔形拱，粘结粘附拱，气压平衡拱，防止结拱的主要三条途径是改善料仓几何形状和尺寸、降低料仓粉体压力、减小料仓壁摩擦阻力。
24、物料粉碎前的尺寸D 与粉碎后的尺寸之比称为粉碎比。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总粉碎比大于各段粉碎比。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公称粉碎比。
25、粉体是粉碎或分磨物质颗粒的聚体或群体。
26、颗粒形状是指一个颗粒的轮廓边界或表面上各点所构成的图像形状指数，描述和阐明颗粒形状及特征的参数有形状系数、粗糙度系数。
27、斗式提机的分类很多，按卸料方式可分为离心式、重力式、混合式。
四、简答题
1、简述颗粒层中颗粒的粒度、孔隙率、填充率、气流阻力和配位数的关系
答：颗粒粒径越大，颗粒间的空隙就越大，填充率就越小，配位数就越小，气体通过的流体阻力就越小。 孔隙率+填充率=1
2、简述粉体仓中粉体压力（应力）特点
答：（1）粉体层压力与粉体高度无直接关系
（2）粉体垂直方向·的压力会转变为水平方向上的压力（或：主应力与被动应力可以转化）
（3）卸料会产生脉动压力
（4）由于粉体仓形状不同，会产生集中载荷
（5）会产生压力饱和现象和动态超压现象
3、防止结拱的三个主要途径
答：（1）改善料仓的几何形状和尺寸
（2）降低料仓粉体压力
（3）减小料仓壁摩擦阻力
4、简述物料粒度的表征方法
答：单颗粒的粒度表示法，对于大多数情况中的非球形颗粒，可由该颗粒不同方向上的不同尺寸按照一定的计算方法加以平均，得到单颗粒的平均直径，或是以在同一物理现象中与之同效果的球形颗粒直径来表示，即等效粒径或叫当量径
5、常用的缩分方法
答：采用圆锥四分法进行缩分：将样品置于洁净平整版面上，堆成圆锥形，将圆锥尖顶压平，用十字分样板自上压下，分成四等分，保留任意对角的两等分，重复上述操作至达到所需分样的最小质量
6、简述影响附着力的因素
答：粒径、孔隙率与水分、存放时间、颗粒流速与壁面粗糙度
7、简述双漏斗法测量流动性的方法
答：以一定量的物料从漏斗上部流入下部漏斗，存放三分钟后驱除空气后再测量下部漏斗的流出时间，若不流出，则可逐渐增加直径到100微米玻璃珠掺入量，直到所形成自由流动，掺珠量与流动时间作为该粉体的流动特性
8、应用沉降速度计算公式的条件
答：（1）粒径不能太小
（2）颗粒为光滑圆球颗粒
（3）不考虑外界干扰
（4）不考虑加速阶段
9、简述取样的黄金规则
答：应该在粉体移动时取样，在短时间内多次取整个料流的试样，总比在所有时间内取部分料流的试样为佳。掺珠量与流动时间作为该粉体的流动特性
10、流动性综合指数法
答：carr设计的用流动性综合指数法来判断粉体的流动性能并通过安息角、铲板角、压缩度、均一度或凝结度四项指标加和值作为流动性指数Fi
11、粒度偏析方式
答：（1）附着粉料偏析——粉体进入料仓时，由于存在一定的落差，在沉降过程中，沉降速度不同，粗粒与细粒就会分开，细粒附着在舱壁上
（2）填充粉料偏析——在料层移动的状况下，粗料的填充具有筛分作用，当粗料做紧密填充时，细料能通过其填充层进入下层，此时的粒度比为1:10.当粉体堆积形成安息角时，由堆料上方继续加料，则在静止粉体层上沿斜面引起重力流动，在缓慢堆积情况下，流动是间歇的
（3）滚落偏析——中间和边远的颗粒发生滚落偏析
12、简述斗仓不起拱条件
答：当物料的流动函数FF>斗仓流动因素ff时，即在同一预压实力下，才能保证不起拱13、粒度偏析的防止方法
答：（1）减小容器直径——改变了颗粒流动的距离，采用高而细的容器
（2）采用回转下料法——实际上也是改变颗粒流动距离
（3）中央孔法——在容器中央设置一有多空的管子，在进料点不变时，随着料面的升高，分别采用不同的孔下料，使偏析得到克服
（4）格子分流法——采用高而细容器实际中有困难，往往将大容器分成分成许多格，形成高而细的容器
14、防止斗仓起拱的措施
答：（1）改变料仓结构，将料仓制成偏心卸料口，曲线料斗等
（2）在仓内，改整体流，在仓内安装形状的装置，以减小对粉粒斗的压力。破坏仓内物料压力平衡，常见的该流体有垂直隔板，水滴体，三角体纺锤等
（3）震动，用机械方法使舱体震动改变地面摩擦角，改善流动性
（4）充气流态化，向流体内充气，使其流态化
《粉体科学与工程基础》教学大纲.doc
《粉体科学与工程基础》教学大纲 课程编号： 课程名称:粉体科学与工程基础/Fundamentals of Powder Science and Technology 学时/学分：32/2 （其中含实验0学时） 先修课程：无 适用专业：无机非金属材料工程 开课学院（部）、系（教研室）：材料学院无机非系粉体工程研究所 一、课程的性质与任务 本课程为无机非金属材料专业的专业必修课程，材料科学与工程专业的专业选修课. 通过本课程的学习，使材料科学与工程专业的学生能够系统地掌握“粉体科学与工程” 的基本理论和基础知识，从而能根据材料的性能要求，从粉体科学的角度，对粉状原材料的颗粒儿何特性和表面物理化学性质进行正确的表征和合理的设计；并为进一步学习粉体制备与处理工艺及装备技术奠定基础，使学生能从粉体过程工程的层面，掌握正确、合理地运用粉体材料制备工艺和装备技术的技能。通过本课程的学习，使学生获得： 颗粒几何特性与表征 颗粒的堆积结构与致密堆积 粉体力学与流变特性 颗粒流体力学 粉体的物理特性 粉体的表面物理化学性质 等方面的基本概念和基木理论，以及正确、合理地应用专业基础知识解决粉体过程工程实际问题的能力和科学方法，为后继专业课学习奠定必要专业基础知识。在传授专业基础知识的同时，通过各章节所学内容与生产中实际问题的关联介绍，培养学生对专业课程的学习兴趣。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （―）教学内容 1.颗粒的几何特性与表征 颗粒的大小与分布：粒径和粒度的概念；单颗粒的4种粒径表征方法：轴径，球当量径, 圆当量径，定向径；颗粒群平均粒径的概念；平均粒径的计算方法。 粒度分布：粒度分布的概念；粒度分布的4种表征方法：列表法，作图法，矩值法，函数法；函数法的4种粒度分布方程：正态分布方程，对数正态分布方程，Rosin-Rammler 分布方程，Gates-Gaud in-Schumann分布方程。 颗粒的形状：形状系数的概念，形状系数的表征方法，形状指数的概念，形状指数的表征方法。 颗粒形状的数学分析法：Fourier级数分析法；分数维法：分形与分数维的概念，分数维的计算，颗粒形状的分数维表征。 粉体比表面积：颗粒的表血性状；粉体比表面积的概念；粉体比表面积的计算：基于单颗粒或颗粒群平均粒径的比表面积计算，基于粉体粒度分布的比表面积计算，几种粒度分布方程的比表面
粉体工程与设备期末复习题
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。 2、何谓三轴径、当量径？ 见1 3、粉体分布方程的主要形式有哪几种？各自使用的围是什么？ （1）.正态分布，某些气溶胶和沉淀法制备的粉体，起个数分布近似符合这种分布。（2）.对数正态分布，大多数粉体，尤其是粉碎法制备的粉体较为符合对数正态分布器频度曲线是不对称的，曲线峰值偏向小粒径一侧。 （3）.Rosin-Rammler分布，对于粉体产品或粉尘，特别在硅酸盐工业中，如煤粉、水泥粉碎产品较好的符合该分布。 4、何谓粒度分布、累积分布、频率分布？
粉体工程考试重点
三、简答与论述 1.粉体与固体的主要区别。库伦粉体、粉体密度的表示方法及含义。 答：区别：粉体在少许外力的作用下呈现出流动性和变形，它是介于流体和固体之间的一种特殊存在形式，是气、液、固相之外的第四相。 库伦粉体：若滑移面上的切应力τ与垂直应力σ成正比，τ=μσ+C的粉体称为库伦粉体。粉体密度： ①真密度ρt:，ρt = w/Vt,是指粉体质量（w）除以不包括颗粒内外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度； ②颗粒密度ρg或ρp:ρg = w/Vg,是指粉体质量除以颗粒体积Vg所求得密度。 颗粒体积（Vg）：包括封闭细孔在内的体积，而颗粒表面的凹下、裂缝、开口的孔洞不包括在内； ③松密度ρb(亦称表观密度、容积密度、填充体积),ρb= w/Vb粉体质量除以该粉体所占容器的体积V（堆积体积） 堆积体积（Vb）：包括颗粒体积及颗粒之间空隙的体积。 ④振实密度填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得。 2.粉体产生粘附性与凝聚性的主要原因。 答：①干燥状态下：范德华力(取向力、诱导力、色散力)、静电力 ②润湿状态下：液体桥、固体桥 液体桥：粉体与固体或粉体颗粒之间的间隙部分存在液体 固体桥：溶解的溶质干燥而析出结晶 3.同一颗粒由于定义和测量的方法不同，所得到的粒径值也不同，常用的表示粒径的方 法主要有哪些。 答：演算直径：通过测定某些与颗粒大小有关的性质（如表面积、体积等），在一定条件下或通过一定的公式推导出的具有线性量纲的“虚拟直径” 三轴径：以l、b、h定义的粒度平均值称为“三轴径” 定向径：Feret径、Martin径、定向最大径 当量径：球当量径、圆当量径 4.球磨机的工作状态，球磨机的主要工作参数（工作转速、临界转速、转速比、功率、 产量）的概念及应用。 答：临界转速nc：研磨体出现离心状态时球磨机筒体的最低转速 适宜转速：最外层研磨体获得最大粉碎功时的转速 K(转速比): K=n/ nc 实际工作转速ng： 磨机功率计算： 磨机产量计算： 5.中位粒径、最频粒径、标准偏差的概念及计算。 答：（1）中位粒径D50：在粉体物料的样品中，把样品的个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径。 （2）最频粒径（粒数众径）：在频率分布图上，纵坐标最大值所对应的粒径，即在颗粒群中个数或质量出现几率最大的颗粒粒径 （3）标准偏差（均方差根）：标准偏差以σ表示，几何标准偏差以σg表示。表示粒度频率分布的离散程度;其值越小，分布越集中
粉体工程试题-加了几个图
1、中位粒径：D 50，在物料的样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径 2、壁效应：在接近固体表面的地方，粉料的随机填充存在局部有序。这种局部有序的现象是壁效应 3、粉碎平衡：当物料粉碎到一定程度时，物料在机械力作用下的粒度减小与已细化的微小颗粒再团聚达到平衡，物料粒度几乎不再变化的时候，称为粉碎平衡 4、摩擦角：由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角 5、相对可燃性：在可燃性粉末中加入惰性的非可燃性粉末均匀分散成粉尘云后，用标准点火源点火，使火焰停止传播所需要的惰性粉体最小加入量（%）称为相对可燃性 6、粉碎机械力化学：在固体物料粉碎过程中，设备施加于物料的机械力除了使物料粒度减小、比表面积增大外，还发生机械力与化学能的转化，使材料发生结构变化、物理化学变化。这种在机械力作用下锁诱发的物理、化学变化过程称为粉碎机械力化学。 另答案：研究粉碎过程中伴随的机械力化学效应的学科，应用粉体材料的机械力化学改性制备无机颜料制备纳米金属非晶态金属及合金制备新型材料 7、屈服轨迹：一组粉体样品在同一垂直应力条件下密实，然后在不同的垂直应力下，对每个粉体样品做剪切破坏试验，所得到的粉体破坏包络线称为该粉体的屈服轨迹 8、整体流：物料从料斗出口处全面积的泄出，全部物料都处于运动状态的流动。（料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流动，这种流动型称为整体流。这种流动常发生在带有相当陡峭而光滑的料斗内） 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？ 特征参数：中位粒径D 50、最频粒径、标准偏差； 填充指标：容积密度、填充率、空隙率 2、等径球体随机填充的类型有哪些？ 1、等径球规则填充； 2、随机或不规则填充：随机密填充、随机倾倒填充、随机疏填充、 随机极疏填充；3、壁效应 3、写出几种实际颗粒的堆积规律（P27） 堆积规律：当仅有重力作用时，容器里实际颗粒的松装密度随着容器直径的减少和颗粒层高度的增加而减小。对于粗颗粒，较高的填充速度导致松装密度较小。但是对于像面粉那样的有粘聚力的细粉末，减慢供料速度可得到松散的堆积。 4、粉体层中液体有几种？各有何特点？ 1、粘附液：粘附在粉体物料的表面； 2、楔形液：滞留在颗粒表面的凹穴中或沟槽内；，即在颗粒间的切点乃至接近切点处形成鼓状的自由表面而存在的液体； 3、毛细管上升液：保存在颗粒间的间隙中； 4、浸没液：颗粒浸没的液体 5、粉体的润湿应用的典型实例，写两例。 1、表面涂覆或包裹：用硬脂酸钠改性MgO 粉体，在吸附层中的硬脂酸根离子的亲水基朝向水相，接触角减小，是粉体润湿性增强； 2、热处理：对陶瓷颗粒进行热处理可以提高金属对陶瓷的润湿性。通过热处理可以除去吸附在陶瓷表面的氧，以免金属氧化在界面形成氧化物阻止金属与陶瓷元素相互扩散。对陶瓷颗粒进行预热处理可以消除颗粒表面吸附的杂志和气体，提高润湿性。 6、粉体摩擦角具体包括哪些角度? 1 内摩擦角、 2 安息角、 3 壁面摩擦角和滑动摩擦角、 4 运动角 7、流动与不流动的判据？（P48） 如果颗粒在流动通道内形成的区服强度不是已支撑住流动的堵塞料，那么在流动通道内将产生重力流动。 根据Jenike 公式可以计算得到料仓和料斗中的压力分布，从而得到物料单元体受到的密实最大主应力； 流动函数 FF ： 时，FF
粉体材料与工程专业培养计划(草稿)
粉体材料科学与工程专业培养计划 一、培养目标： 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，并具有较好的社会科学基础和一定的人文、艺术基础，具有创新精神和实践能力，获得工程师基本训练的高级工程技术专门人才。毕业生具备粉体材料工程领域的基础知识，系统掌握粉体材料科学与工程的基本理论、基本的实验技能和科学创新的研究方法的高级应用型人才。 二、培养规格与要求： 本专业人才应具有以下知识、能力和素质： 1、知识结构要求 工具性知识：外语、计算机及信息技术应用等方面的知识。 人文社会科学知识：哲学、思想道德、政治学、法学、心理学等方面的知识。 自然科学知识：数学、物理学、化学等方面的知识。 工程技术知识：工程图学、机械基础、电工电子学等方面的知识。 经济管理知识：经济学、管理学等方面的知识。 专业知识：了解粉体材料科学与工程领域的一般原理和专业知识；掌握粉体材料合成制备、加工、结构与性能测定及应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能；熟悉国家关于粉体材料科学与工程研究、开发及相关的产业政策、国内外知识产权等方面的法律法规；了解粉体材料科学与工程专业的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及粉体材料科学与工程产业的发展状况；具有研究、改进粉体材料性能、开发、设计新材料的初步能力。 2、能力结构要求 获取知识的能力：具有良好的自学能力、表达能力、社交能力、计算机及信息技术应用能力。 应用知识能力：具有综合应用知识解决问题能力、综合实验能力、工程实践能力。 创新能力：具有创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力。 3、素质结构要求 思想道德素质：热爱祖国，拥护中国共产党的领导，树立科学的世界观、人生观和价值观；具有责任心和社会责任感；具有法律意识，自觉遵纪守法；热爱本专业、注重职业道德修养；具有诚信意识和团队精神。 文化素质：具有一定的文学艺术修养、人际沟通修养和现代意识。 专业素质：掌握科学思维方法和科学研究方法；具备求实创新意识和严谨的科学素养；具有一定的工程意识和效益意识。 身心素质：具有较好的身体素质和心理素质。 三、主干学科：材料科学与工程，化学工程与技术 四、核心课程： 马克思主义基本原理、高等数学、大学物理、物理实验、大学计算机基础、大学英语、工程图学、电工与电子技术、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、纳米材料科学导论，材料科学基础、材料物理性能、材料研究与测试方法、粉体工程、材料合成与加工工程及热工过程及设备。 五、主要实践性教学环节： 基础实验、专业实验，机械制造（金工）实习、电工电子工艺实习、计算机上机、课程实习、创新设计、认识实习、生产实习、毕业实习、科技方法训练（工程设计训练）、毕业设计（毕业论文）等集中实践周共44周。 六、主要指标： 课内（普通教育和专业教育）总学时2496（其中实验232学时、上机120学时、听力64学时），集中实践环节共44周；普通教育和专业教育总计200学分，综合教育40学分。 七、学制：四年 八、授予学位：工学学士
粉体工程与设备复习题
粉体工程习题 一．选择题（以下各小题均有4或３个备选答案，请圈出唯一正确的答案） 1．RRB 粒度分布程中的n 是 。 A 、功指数 B 、旋涡指数 C 、均匀性指数 D 、时间指数 2．粒度分析中常采用RR 坐标来绘制粒度分布曲线。该坐标的横坐标为颗粒尺寸，它是以 来 分度的。 A 、算术坐标 B 、单对数坐标 C 、重对数坐标 D 、粒度倒数的重对数坐标 3．粉磨产品的颗粒分布有一定的规律性,可用RRB 公式表示R=100exp[-(P D /e D )n ]其中e D 为： 。 A.均匀系数 B.特征粒径 C.平均粒径 4．硅酸盐工厂常用的200目筛是指在 上有200个筛。 A 、一厘料长度 B 、一平厘料面积 C 、一英寸长度 D 、一平英寸面积 5．某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。 A 、D 50 B 、D 84。1 —D 50 C 、 D 84。1—D 15。9 7．破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i m 和公称粉碎比i n 两种,二者之间的关系为 。 A 、i m ＞i n B 、i m =i n C 、i m ＜i n D 、i m ≈i n 8．颚式破碎机的主轴转速提高一倍时，其生产能力和钳角分别 。 A 、增加和增加 B 、增加和降低 C 、增加和不变 D 、降低和不变 10． 粉碎理论中，雷廷格尔学说即表面积理论可用以下 的数学表达式表示。 A. E='R C (1/2x -1/1x ) B. E='R C (lg1/2x -lg1/1x ) C. E='R C (2x -1/2-1x -1/2) 11． 颚式破碎机的钳角一般取 。 A.18°～22° B.15°～18° C.22°～25° 12．颚式破碎机动颚与定颚间的夹角称为钳角，减小钳角可使破碎机的 。 A ． 生产能力降低，破碎比增加 B ．生产能力增加，破碎比增加 C ．生产能力增加，破碎比减小 13．衬板的类型很多，根据衬板的作用，阶梯衬板用于 较为适用。 A. 粗磨仓 B. 细磨仓 C. 粗、细磨仓． 14．部分分离效率为50%时所对应的粒度，叫做 。
粉体工程复习重点
（1）三轴径 利用外接长方体的长、宽、高定义粒子尺寸称三轴径 （2）投影圆当量径 以与颗粒轮廓性质相同的圆的直径表示粒度，与投影面积相等的圆的直径称为投影圆当量径，表示为DH=（4a/π）1、2 （3）球当量径（表面积球当量径、体积球当量径、比表面积球当量径） （4）粉体粒度分布的频率分布函数物理意义 它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量，即可理解为在粉体样品中，某一粒度大小或某一粒度大小范围内的颗粒在样品中出现的百分含量 （5）粉体粒度分布的累积（筛上或筛下）分布函数物理意义 将颗粒大小的频率分布按一定方式累计，便得到相应的累积分布。 累积筛下：按粒径从小到大进行累积，一般用“—”表示，表示为小于某一粒径的颗粒数或颗粒质量的百分数 累积筛上：按粒径从大到小进行累积，一般用“+”表示，表示为大于某一粒径的颗粒数或颗粒质量的百分数 （6）频率分布函数和累积分布函数的关系
（7）正态分布的频率分布函数表达式、曲线特点及其标准偏差 （8）对数正态分布的频率分布函数表达式、曲线特点及其标准偏差 （9）由颗粒群某物理特性的定义函数求颗粒群平均粒径 （10）假设颗粒群粒度频率分布函数符合对数正态分布，求P15页表2-8中各种平均粒径具体表达式（类似作业，强调推导过程） （13）体积形状系数、表面积形状系数、比表面积形状系数的定义 在表征粉末体性质,具体物理现象和单元过程等函数关系时,把颗粒形状的有关因素概括为一个修正系数加以考虑,该系数即为形状系数 （14）粒径测量方法有哪些？重点了解筛分法、库尔特计数器、激光粒度仪测量粒度的原理
激光衍射法又称小角度激光光散射法，应用了完全的米氏散射理论。颗粒在激光束的照射下，散射角与颗粒直径成反比，散射光强与角度的增加呈对数规律衰减。
粉体工程习题及答案(解题要点)
粉体第2章作业题 1、证明：DnL·DLS=DnS2； DnL·DLS·DSV=DnV3 2、求：边长为a的正方形和正三角形片状颗粒的Feret径。 3、求边长为m的正方形片状颗粒的Martin径。 4、求底面直径为10，直径：高度=1：1的圆柱形颗粒的球形度。 5、用安德烈移液管测得某火力发电厂废气除尘装置所收集的二种烟灰的粒度分布情况如下表。 若服从R―R分布，试求：（1）分布特征参数De和n；（2）二种粉体何者更细？何者粒度分布更集中？ 第3章粉体的填充与堆积特性作业题 1、将粒度为D1＞D2＞D3的三级颗粒混合堆积在一起，假定大颗粒的间隙恰被次一级颗粒所充满，各级颗粒的空隙率分别为ε1=0.42，ε2=0.40，ε3=0.36，密度均为2780kg/m3。试求： （1）混合料的空隙率； （2）混合料的容积密度； （3）各级物料的质量配合比。 2、根据下表数据，按最密填充原理确定混凝土中砂子的粒径及各组分的配合比，并计算混凝土混合物的最大表观密度和最小空隙率。（已知：D碎石/D砂=D砂/D水泥） 粒径/mm 空隙率/% 密度/kg/m3 物料名称 碎石D1=32 48 2500 砂子D2 42 2650 水泥D3=0.025 50 3100 3、根据容积密度、填充率和空隙率的定义，说明： （1）；（2）；（3） 4、某粉体的比重为m，在一定条件下堆积的容积密度为其真密度的60%，试求其堆积空隙率。 5、某粉料100kg，在一定堆积状态下，其表观体积为0.05m3。求：该粉体的堆积密度、填充率和空隙率。（ρP=2800kg/m3） 6、已知：粉料（ρP=2700kg/m3）成球后ε=0.33，并测得料球含水量为13%（以单位质量干粉料计），试求料球的空隙饱和度ψs。 第4章作业题
《粉体工程》复习题
《粉体工程》复习题——海公公1平均粒径的表示方法有哪几种？ 个数平均径，长度平均径，面积平均径，体积平均径，平均表面积径，平均体积径，调和平均径，NND,MMD 2粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？ ①显微镜法：颗粒的平面投影图像，普通光学：0.5-200微米；透射电子：几十纳米到几个微米；扫描电子：0.005-50微米 ②筛分法：以重量为基准20-100㎜ ③沉降法：在适当介质中颗粒沉降，导致光强度变化 ④激光衍射法：夫朗和弗衍射原理 ⑤比表面法：假定颗粒为均匀光滑球形 ⑥库尔特粒度仪：颗粒体积，电压脉冲，精度取决于被计数颗粒的数目0.5-200微米 3试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理。 将均匀分散的颗粒悬浊液装入静置的透明容器里，颗粒在重力作用下产生沉降现象，会出现下部浓度大上部浓度小的浓度分布，面对这种浓度变化，从侧向投射光线，由于颗粒对光的吸收散射等效应，使光强减弱，其减弱的程度与颗粒的大小和浓度有关，所以通过光强度变化能反映悬浊液内粉末的粒径组成。 4形状系数和形状指数的意义是什么？ 形状系数：是用来衡量实际颗粒形状与球形或长方形颗粒形状的差异程度；形状指数：是对单一颗粒本身几何形状的指数化，它是根据不同的使用目的，给出颗粒理想的形状图像，然后将理想的形状与实际形状进行比较，找出二者之间差异并指数化。 5用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？ 以等径球最紧密堆积为例，在形成最密堆积后，空间存在四个球构成的四面体空隙和有六个球构成的八面体空隙。若基本等径球为E，填入八面体最大径球为2次球J，填入四面体空隙最大等径球为3次球K，再填入4次最大径球与1、2间隙，填5次球最大径球于1、3次球间隙，最后以更微小等径球填入残留空隙，从而构成最紧密填充，即Horsfield填充。 6颗粒密度是如何定义的？何谓真密度，表观颗粒密度？它们之间的区别在哪里？颗粒质量除以表观体积；真密度：是指颗粒的质量除以不包括开孔，闭孔在内的颗粒真体积；表观颗粒密度：颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。 7气相和液相介质中粉体之间的相互作用力分别有哪些?其中哪些是有利于粉体分 散的,哪些是不利于粉体分散的?
粉体工程与设备复习题
粉体工程习题 一.选择题(以下各小题均有４或3个备选答案,请圈出唯一正确的答案) 1．R ＲB 粒度分布方程中的n 是 。 A 、功指数 B 、旋涡指数 C 、均匀性指数 D 、时间指数 2．粒度分析中常采用RR 坐标来绘制粒度分布曲线。该坐标的横坐标为颗粒尺寸,它是以 来分度的。 A 、算术坐标 B 、单对数坐标 Ｃ、重对数坐标 D 、粒度倒数的重对数坐标 ３.粉磨产品的颗粒分布有一定的规律性,可用RRB 公式表示R=１00exp[-(P D /e D ）n ]其中 e D 为： 。 A ．均匀系数 Ｂ.特征粒径 C.平均粒径 4．硅酸盐工厂常用的200目孔筛是指在 上有200个筛孔。 Ａ、一厘料长度 B 、一平方厘料面积 Ｃ、一英寸长度 Ｄ、一平方英寸面积 5.某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。 A 、Ｄ50 B 、D ８４。1 —D 5０ C 、Ｄ84。1— D １5。9 7.破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i m 和公称粉碎比i ｎ两种,二者之间的关系 为 。 Ａ、ｉm >i n B 、i ｍ=i ｎ Ｃ、i m