文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 功能粉体材料作业

功能粉体材料作业

功能粉体材料作业
功能粉体材料作业

微纳粉末制备中的晶体结构控制

谌伟学号123511026

摘要:具有特殊形貌和尺寸的无机纳米/微米粉末的可控合成已成为现代材料合成和纳米器件制造过程中一个研究热点本,本文分析了研究晶体宏观形貌与内部结构关系的几种主要理论,分别从晶核的形成和长大,以及其影响因素与结晶模式,分析了粉末制备中控制晶体结构的机理。

关键词:微纳粉末;晶体结构;晶体习性;结晶控制

晶体形态的变化,受内部结构和外部生长环境的控制。晶体形态是其成份和内部结构的外在反映,一定成份和内部结构的晶体具有一定的形态特征,因而晶体外形在一定程度上反映了其内部结构特征。外部生长条件的变化通过内部结构影响晶体的形态,晶体形态随外界条件的变化而发生规律性的变化,因此可以通过晶体的外形特征来认识、掌握晶体的生长条件。在晶形分析过程中,内部结构对晶形的控制是基础,通过晶体结构特征对晶体形态作出比较准确的分析和推断,是进一步研究晶体形态与生长条件关系的前提。结晶学是研究晶体的生长、外部形貌、内部构造、化学组成、物理性质、人工制造和破坏以及它们之间关系的一门经典自然科学。结晶学是岩石学、矿物学、地质学和药物学等许多学科的基础,也是材料科学的重要基础科学之一。无论是材料制品的研究、生产制造还是实际应用,都离不开结晶学理论知识的指导。

1晶核的形成

任何晶体的生长都有晶核形成和晶核长大两个阶段,二者受不同因素控制。前一阶段热力学条件起着决定性作用,后一阶段主要受动力学条件控制。晶体的生长是一个相变过程,晶核的形成就是相变的开始。一个体系内能否形成晶核取决于相变进行的方向,而晶核的长大则取决于相变进行的限度。从热力学理论可知,只有在体系的相变驱动力足够大时,相变才能自发地进行,即自发进行的过程是在吉布斯自由能减小而相变驱动力增到足够大的过程。

(1)均匀成核作用:在均匀的没有相界面存在的体系内,自发地发生相变而形成晶核的作用,称为均匀成核作用。所谓均匀成核只是统计性的宏观看法。实际上体系内的某个局部在某瞬间总是存在着偏离平衡态的组成密度起伏或热起伏的。原始态的原子和分子有可能聚集在一起形成新相的质点集团,这种质点

集团被称为胚芽。而在另一瞬间,胚芽又拆散恢复原始状态。如果此时体系处在过饱和或过冷的亚稳状态,这种组成起伏总趋势是促进向新相过渡,胚芽就可能稳定的存在并成为晶体生长的核心,称为晶核。过饱和度越高,晶核的临界尺寸及其所需要的成核能便越少,相应地成核的几率则越大,从而成核速率也越高。所以,当溶液的过饱和度达到某个临界值时,即有晶核自发形成。欲使成核作用能自发地进行可以采用两种方法:一是适当提高结晶母相的过冷度或过饱和度,以加大结晶母相的相变驱动力:另一种是向结晶母相内加入晶种以减小体系形成新相所需要做的临界功。

(2)非均匀成核作用:体系内出现不均匀的相界面(如容器壁、杂质相或晶粒的存在等)时,以这些相界面为衬底形成晶核的作用,称为非均匀成核,或称异性衬底成核,或非自发成核。因为非均匀成核可有效地降低成核的表面自由能势垒,在过冷度或过饱和度很小的体系内亦可以形成晶核。自然界所发生的结晶作用,往往是非均匀成核的结果。近些年来,一些学者提出了不少晶核形成的原子理论,例如,Walton理论、Logan理论、Lewis理论以及广义的成核-生长-聚集理论等。

2 晶体的长大

晶核形成以后,只要条件适合就将继续长大,这过程称为晶体生长。有关晶体生长的机理己提出了多种理论。

(1)完整光滑面理论模型[1,2]

这种模型首先是由Kossel于1927年提出来的,后来由Stranski和Kaischew 等加以发展。设有一块生长着的晶体,结晶基元向上粘附时,在不同部位具有不同的引力,即结晶时在不同类型部位释放的能量在各处是不同的。母相中结晶基元首先粘附在三角凹角的台阶扭转处,完成一条行列,再粘附在两面凹角的台阶处,继续完成相邻行列,直到结晶基元布满整个网面。此后新的结晶基元只有粘附在平滑面上,而一旦平滑面上粘附一个结晶基元后就又出现三角凹角和二面凹角,在生长过程中不断反复而使晶体继续生长。

事实上从液相中结晶形成晶体时,并不是一个一个结晶基元在晶体上粘附生长的,而是一个一个胚芽,甚至一个个晶核或集团向晶体上粘附生长的。于是,安舍列斯提出晶体阶梯状生长学说。这个学说认为每次向晶体上粘附的结晶物质可厚达数十微米,有时甚至更厚,是数万个甚至几十万个分子层。粘附分子层的厚度决定于母体结晶物质的浓度。

(2) 非完整光滑面理论模型[3]

非完整光滑面理论模型又称为Frank模型,或称为螺旋位错模型,后来又发展为Burton,Cabera和Frank理论,简称BCF理论。Frank考虑到晶体结构的不

完整性,认为晶体生长界面上的螺旋位错露头点可作为晶体生长台阶源,晶体将围绕螺旋位错露头点旋转生长。而螺旋式的台阶源将不随着原子网面一层一层地铺设而消失,而是螺旋式的连续生长过程。这样便可成功地解释晶体在很低的过饱和度下就能生长的实验现象。

(3) 粗糙界面理论模型[4]

粗糙界面模型是Jackson于1958年提出来的,通常又称为双层界面模型。该模型只考虑晶体表层与界面层两层之间的相互作用,假设的条件如下:界面层内所包含的全部晶相与流体相原子都位于晶格座位上;将晶体生长体系中各原子划分为晶相原子和流体相原子。这种模型的理论基础是在恒温恒压条件下,在界面层内的流体相原子转变为晶相原子所引起的界面层中Gibbs自由能的变化。对具有粗糙面正在生长着的晶体来说,在粗糙面各处吸附结晶基元的势能大致相等。主要特点是粗糙面连续生长过程,无需像光滑面那样长满一层面网后再长另一层面网。因为粗糙界面本身就有无穷多个台阶源,构造缺陷将不起明显作用。大多数金属材料熔体的结晶就是典型的粗糙面生长。

(4) PBC理论模型[5,6]

从晶体的结晶形态入手,研究晶体生长机理是Hartrnan和Perdok的周期性键理论,即PBC理论。该模型把晶体形态与晶体内部化学键所需要的时间与键合能成反比,故在界面上生长的线速度是随着键合能的增加。该理论认为晶体是由周期链(PBC)所组成,晶体生长速率与键链方向有关,生长速率最快的方向就是化学键链最强的方向。由于基元在界面上联结时成键数目多,稳定性就好,稳定性好时界面的生长速度就快,于是就将界面类型与生长速率之间有机联系起来了。生长速率快的界面就容易消失,生长速率慢的界面容易显露。用PBC理论解释晶体的理想形态方面比较成功,但是对于解释晶体生长习性机理仍遇到了困难。现代PBC理论是通过原子.原子势能函数和量子化学计算获得晶体可能出现的理想形态[7]。

(5)扩散界面理论模型[8]

1966年,由Temkin提出,又称多层界面模型,它仍属于晶格模型。扩散界面模型不限于界面层数,因此对所有类型的晶一流体界面均适用,具有广泛性。利用该模型可以确定热平衡状态下界面的层数,并可根据非平衡状态下Gibbs自由能的变化,推倒出界面相变熵对界面结构的影响,但它也存在局限性,如所有的计算均采用统计计算,引用了Bragg-william近似,忽略了偏聚效应等。但作为研究晶一流体界面的性质,仍是很好的模型。综上所述,已有的理论模型各有所长,但都未能圆满地解释同一种晶体在不同的生长物理、化学条件下其结晶形态千变万化的本质问题,直到现在还没有形成一种普遍适用的晶体生长学说。在

解决问题时,可将各种理论相互补充进行综合讨论。

3 晶体生长形态和影响晶体形态的各种因素

晶体生长的形态是其内部结构的外在反映,晶体的各个晶面的相对生长速度决定了它的生长形态。晶体的生长形态虽受其内部结构的对称性、结构基元间键合和晶体缺陷的制约,但很大程度上还受生长环境的影响。因此,同一品种的晶体(即成分与结构均相同),既能形成具有对称特征的几何多面体,又能生长成特殊的形态。

3.1决定晶体生长形态的内因

(1)布拉维法则[5]

布拉维法则的内容是,当晶体生长到最后阶段而保留下来的一些主要晶面是面网密度较高,而面网间距较大的晶面。…布拉维法则总的来说是符合实际的,但同时也存在着明显偏离布拉维法则实例。其原因主要是:实际晶体的生长不仅受内部结构所控制,而且还受到生长时环境因素的影响;布拉维法则所考虑的仅是由抽象的等同点所组成的空间格子,而不是由实在的原子所组成的真实结构。因此,真实结构中原子面的密度面间距往往可能与相应网面的面网密度及面网间距不一致。

利用布拉维法则,还可以从晶胞的形状分析晶体习性,即晶体在三维空间延伸的特征。对于等轴晶系晶体,轴率等于l,晶体在三维空间的发育程度基本相同,呈等轴状。对于等轴晶系以外各晶系晶体,分析螺旋轴、滑移面的影响,对轴长加以修正,修正后的轴长和基本晶体形状之间有明显的相反关系,即晶体的形状是随最小轴长(修正后)的方向延伸,随最大轴长(修正后)方向缩扁的特征。考虑轴长并结合结构中螺旋轴、滑移面的影响,可以将晶体习性划分为轴型、面型、等轴型和变型四种类型。表l列出了各种典型的晶体习性。

a轴型:晶体在三维空间只有一个方向特别发育,呈柱状或针状。

b面型:晶体在三维空间中有两个方向特别发育,另一个方向发育较差,呈板状或片状。

c等轴型:三个轴长相等,即等轴晶系晶体,在三维空间发育相同,呈等轴状。

d变型:质点在三个轴长方向的间距相近或等比,晶体表现为多种型性,晶体习性取决于结晶条件。

(2)居里-吴里弗原理[5]

对于一个多面体晶体而言,当由其中心的同一点到各晶面的距离与体本身的表面张力常数成正比时,晶体将具有最小的表面能。该原理意味着,于晶体所发育的形状(平衡形),各晶面的法向生长速度与它们同母液间的表面自由能成正比。

但实际晶体本质上都是在非平衡条件下生长的,因而生长形态与平衡形态经常并不一致。因此,居里一吴里弗原理不一定能完全适用。

3.2影响晶体的生长形态的外因

同一品种的晶体,由于生长环境的不同,往往会出现不同的形态。

(1)溶剂的影响[6,9]

溶剂与溶质之间不仅影响溶液的溶解度,而且对晶体的生长形态会产生很大影响,可能是由于溶剂分子与某一晶面上的溶质分子具有较强的选择吸附作用,难于脱溶剂化,从而降低了该晶面的生长速度,其结果便引起了晶体生长形态的变化。

(2)溶液pH值的影响[10]

pH值首先影响的是反应物的溶解度,比如BiCl3易水解,要加入一定的盐酸助溶,使其不沉淀,才能与其它反应物进行有效的反应,其次控制溶液的pH 值的大小也是生长优质完整的单晶的一个重要条件。比如α-LiIO3晶体生长,它是一种较典型的极性晶体,在极轴两端生长速度有明显变化,在pH=2.5,蒸发温度70的生长条件下,V[0001]=2V[000-1],但有的结果是反过来的。强酸性溶液的条件下,和中性条件的生长习性有着明显区别。

(3)环境成分的影响[8]

美国阿肯色大学的研究人员,最近用一种新的溶剂制成了工业用的安全、廉价、高质量的半导体纳米晶体。该成果阐述了用合成化学制造高质量半导体纳米晶体管的新方法。由于高质量的微米,纳米晶体不易取得,因而寻找安全、简便、廉价的合成方法,对于材料科学、生物医学和物理学等众多领域的科学家来说都非常重要。过去10年中,制造半导体纳米晶体的所有相关成功合成的方法都是基于精心选择的配位溶剂,而如今,这一研究则表明,非配位溶剂是合成胶状半导体纳米晶体的更好媒质。非配位溶剂的分子对金属离子及生成的纳米晶体的化学反应较为迟钝。也就是说,我们可以用非配位溶剂中的结合元素来“调节”金属离子的化学结合状态。这样,金属离子的化学反应性可以通过微调,达到成核作用与成核过程中晶粒的生长之间所需要的平衡。这样能更好地控制同样大小的纳米晶体的形成。这一环境成分的尝试充分说明了环境对控制晶体生长的重要作用。

(4)杂质的影响[9]

杂质离子进入晶体后,不仅直接的影响到晶体的物理性能而且会使晶体形态发生改变。通常,杂质对晶体生长速度有明显的影响,在一定过饱和状态下,溶液中杂质较多的对生长速度起抑制作用,有时随杂质的增加,而是生长速度减慢。Buckley认为这种影响多由晶体对杂质的选择吸收作用而引起的,因为吸附作用

改变了相对生长速度,从而使晶体形态发生改变。杂质的影响归结为生长晶面对杂质的吸附作用,从而导致晶体生长速度的变化,而最终反映到晶体的生长形态上。

4结晶模式

(1)经典结晶模式

经典理论中,晶体的形成机理为成核一生长,即过饱和溶液中首先形成晶核,随后构晶离子按一定的点阵结构规则地在晶核上堆砌,不断的复制晶胞,晶体逐渐长大。根据这一机理可以推论,晶体的形貌由各晶面的表面能(σs(hkl))决定。σs(hkl)定义为单位面积的裸露晶面的吉布斯自由能相对于晶体体相内部(hkl)晶面吉布斯自由能的过剩部分。σs(hkl)越大的晶面越不稳定,越容易被新的离子所覆盖,晶体在垂直于该晶面的方向上生长越快,在最终形成的晶体外形中该晶面所占的份额也越小。按上述原理预测的形貌只考虑了热力学因素,称为平衡形貌(equilibrium morphology)。实际中,结晶过程往往受到许多动力学因素的影响,这些因素会不同程度地改变结晶行为(habit modification),从而使晶体的外形或多或少的偏离其平衡形貌。

(2)高过饱和度条件下的结晶模式

当过饱和度较高时,构晶离子并非严格按照成核一生长的机理生成晶体,而是遵循Ostwald Step Rule,经历一个多步骤的动力学控制过程[11]。由于过饱和度很高,构晶离子还来不及规则堆砌便迅速缔结,形成胶状、未完全去溶剂化的无定形沉淀。该沉淀往往溶解度很大,不稳定,很快地转变为晶体。对于有多形现象的无机矿物,比如碳酸钙、磷酸钙等,分步结晶过程中还包括不同晶型的相转变,通常,无定形的晶化过程会经历一些亚稳晶型。在这一分步结晶过程中,起决定作用的是无定形及各晶型之间相转变过程的活化能,任何能够改变这些能垒的因素,均能显著影响分步结晶过程的途径及最终产物。比如,镁离子与磷酸根离子能够增大无定形碳酸钙晶化的能垒,从而使之稳定存在。

(3)聚集式结晶模式

近来一些研究显示,在结晶过程中,尤其是当过饱和度较高、结晶行为主要受动力学因素支配时,介观尺寸的初级颗粒(primary particles)的聚集在晶体成长的过程中尤为突出。这种结晶机理通常发生在一些由易水解金属离子构成的化合物结晶过程中,比如氧化铁[12]、氧化铈[13]、草酸铜[14]和氧化铜[15]等。按照这一机理进行的结晶过程可描述为:

a初级颗粒的生成

初级颗粒为纳米尺寸的微晶,在结晶反应初期形成,具有较为均一的尺寸和

形貌。初级颗粒可能由离子占接成核形成[15],也可能由无定形体晶化形成[16]。

b初级颗粒的聚集与重构

形成的初级颗粒并不是按经典机理生长为更大的晶体颗粒,而是相H聚集,形成胶状聚集体,这些胶状聚集体往往也表现为较为均一的尺寸。这些胶状聚集体会发牛重构、融合,最终形成连续的品体大颗粒[14]。事实上,初级颗粒的生成与聚集-重构是词步进行的,有时聚集-重构过程速率更快,超过了初级颗粒的生成速率,聚集式结晶表现为另一途径:新形成的颗粒不断被已存存的聚集体俘铁,聚集体不断长大[17]。

聚集式结晶事实上是纳米尺寸例子的介观自组装过程,这时晶体的介观构造显得极为重要,能够形成具有多级结构的晶体材料。与经典结晶机理不同,聚集式结晶产物的形貌不再仅取决于各晶面的表面能,而取决于更多、更复杂的因素。首先,初级粒子的微观形貌对于最终产物的形貌有着极为重要的影响。一些外形具有明显各向异性的微颗粒,如纳米棒、纳米盘,总会自发组装成具有类似外形的大颗粒。同时,最终组装体的形貌又并非完全由初级颗粒的形貌决定,例如,球状纳米颗粒有时可组装为具有取向性的卵形或纺锤形聚集体。这是因为初级粒子组装过程中还有许多其他因素再起作用,如晶面匹配、表面能、静电力、范德华力等等。组装形成的聚集体还会发生重构,比如初级颗粒之间高表面能的晶面相互融合,晶面间不匹配、有缺陷的初级颗粒重新定向等等,这些过程可以通过布朗运动和溶解-重结晶[16]实现,它们进一步影响了最终产物的形貌。

参考文献:

[1]J.C.Brice. The Growth ofCrystal from liquid. Wiley,1973.

[2]A.N.Christensen, E Leccabue,et a1., Crystal Growth and Characterization of Advanced Materials, Wbrld Scientific , Singapore, New Jersey, London, 1987.

[3]J.J.Gilman, et a1., The Art and Science of Growing Crystal, Wiley, 1963.

[4]K.A.Jackon. On the theory of crystal growth: The fundamental rate equation.J.Crystal Growth, 1969, 5:13—18.

[5张克从,张乐德.晶体生长科学与技术.科学出版社,1997。

[6]仲维卓,华素坤.晶体生长形态学.科学出版社,1999.

[7]Z.Y Berkovitch.Metal catalyzed cyclization via isomerization of alpha—dienyl—omega—allyl acetates. J. Am. Chem. Soc., 1988,1 ,10:8239—8241.

[8]张东恩.微尺度材料的软化学法控制合成:[博士学位论文].合肥:中国科技大学,2007.

[9]J.W.Mullin. Crystallization, Butterworth—Heinemann, Oxford, 1992.

[10]刘新征.硫化物纳米和微品材料的溶剂热合成及其机理研究:[博士学位论文].合肥:中国科技大学,2006,

[11]O.Solmel, J.W.Mullin. Precipitation of calcium carbonate.J.Cyrst.Growth,1 982, 60:239-250.

[12]E.Matijveic, P.Sheiner. Ferric hydrous oxide sols:111.Preparation of uniform particles by hydrolysis of Fe(III)-chloride, -nitrate, and-perchlorate solutions. J.Colloid Interface Sci., 1978,63:509-524.

[13]W.P.Hsu, L.Ronnquist, E.Matijevic: Preparation and properties of monodispersed colloidal particles of lanthanide compounds. 2. Cerium(IV). Langmuir, 1 988.4:31-37.

[14]N.Jongen, P.Bowen, J.Lemaitre, et a1. Precipitation of Self-Organized Copper Oxalate Polycrystalline Particles in the Presence of Hydroxy propyl methyl cellulose(HPMC):Control of Morphology. J.Colloid Interface Sci.,2000, 226: 189-198.

[15]S.H.Lee, Y.S.He, E.Matijevic. Preparation and Growth Mechanism of Uniform Colloidal Copper Oxide by the Controlled Double-Jet PrecipRation. J.Colloid Interface Sci., 1997,186:193-202.

[16]T.Sugimoto, Y.Wang, H.Itoh, et a1. Systematic control of size, shape and internal structure of monodisperse α-Fe2O3 particles. Colloids Surf. A, 1998, 134:265-279.

[17]R.L.Penn, J.Banfield, E.Geochim. Morphology development and crystal growth in nanocrystalline aggregates under hydrothermal conditions:insights from titania. Cosmochim. Acta., 1999, 63:1549-1557.

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,FFff ;支撑强度小于破坏强度,故发生流动 c f <1σc f >1σ

功能粉体材料作业

微纳粉末制备中的晶体结构控制 谌伟学号123511026 摘要:具有特殊形貌和尺寸的无机纳米/微米粉末的可控合成已成为现代材料合成和纳米器件制造过程中一个研究热点本,本文分析了研究晶体宏观形貌与内部结构关系的几种主要理论,分别从晶核的形成和长大,以及其影响因素与结晶模式,分析了粉末制备中控制晶体结构的机理。 关键词:微纳粉末;晶体结构;晶体习性;结晶控制 晶体形态的变化,受内部结构和外部生长环境的控制。晶体形态是其成份和内部结构的外在反映,一定成份和内部结构的晶体具有一定的形态特征,因而晶体外形在一定程度上反映了其内部结构特征。外部生长条件的变化通过内部结构影响晶体的形态,晶体形态随外界条件的变化而发生规律性的变化,因此可以通过晶体的外形特征来认识、掌握晶体的生长条件。在晶形分析过程中,内部结构对晶形的控制是基础,通过晶体结构特征对晶体形态作出比较准确的分析和推断,是进一步研究晶体形态与生长条件关系的前提。结晶学是研究晶体的生长、外部形貌、内部构造、化学组成、物理性质、人工制造和破坏以及它们之间关系的一门经典自然科学。结晶学是岩石学、矿物学、地质学和药物学等许多学科的基础,也是材料科学的重要基础科学之一。无论是材料制品的研究、生产制造还是实际应用,都离不开结晶学理论知识的指导。 1晶核的形成 任何晶体的生长都有晶核形成和晶核长大两个阶段,二者受不同因素控制。前一阶段热力学条件起着决定性作用,后一阶段主要受动力学条件控制。晶体的生长是一个相变过程,晶核的形成就是相变的开始。一个体系内能否形成晶核取决于相变进行的方向,而晶核的长大则取决于相变进行的限度。从热力学理论可知,只有在体系的相变驱动力足够大时,相变才能自发地进行,即自发进行的过程是在吉布斯自由能减小而相变驱动力增到足够大的过程。 (1)均匀成核作用:在均匀的没有相界面存在的体系内,自发地发生相变而形成晶核的作用,称为均匀成核作用。所谓均匀成核只是统计性的宏观看法。实际上体系内的某个局部在某瞬间总是存在着偏离平衡态的组成密度起伏或热起伏的。原始态的原子和分子有可能聚集在一起形成新相的质点集团,这种质点

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

济南大学粉体工程期末复习题

一、请说明下列代号的意义(20分,每小题5分): 1、PEJ 900×1200 2、TH400 SH-25.76 3、LS400×25×50―M2 4、4R3216 二、解释概念(20分,每小题5分): 1、闭路粉碎流程 2、牛顿分级效率 3、振动磨的振动强度 4、粉尘比电阻 三、填空题(20分,每小题1分): 1、简摆型颚式破碎机比复摆型的动颚的垂直摆幅。 2、锤式破碎机篦条排列方向应与板方向打击物料。 3、反击式破碎机的板,的破碎比最大。 4、提升式双层隔仓板具有作用。 5、反击式破碎机进口处设有, 其作用是。 6、颚式破碎机的推力板除具有的作用外,还具有作用。 7、双辊式破碎机二辊作转动。 8、球磨机的转速比一般为左右。 9、螺旋式气力输送泵螺旋叶片的螺距向出料端。 10、气环反吹风式袋除尘器为滤式袋除尘器。 11、旋风收尘器的直径越,直筒高度越,收尘效率越高。 12、大型球磨机的传动方式一般为。 13、计量设备中,属于非接触式计量的是。 14、脉冲反吹风袋式收尘器中,粉尘在滤袋的侧被过滤下来。 15、电子皮带秤的称量元件是。 16、螺旋输送机的头、尾端轴承分别为轴承和轴承。 17、压滤机工作时,其过滤时间一般为。 18、空气输送斜槽的输送动力是。 19、带式输送机分别在和处设置清扫装置。

20、电磁振动给料机的给料速度主要取决于和。 四、选择题(20分,每小题5分): 1、静电收尘器的电源为。 A、直流电源; B、交流电源; C、220V电源; D、380V电源 2、斗式提升机输送干燥的流动性较好的物料时,宜采用卸料方式。 A、重力式; B、离心式; C、混合式; D、三种均可 3、阶梯衬板的正确安装形式应是 A、小头先升起; B、大头先升起; C、交替安装; D、三者均可 4、粗碎圆锥式破碎机。 A、外锥正置,内锥倒置; B、外锥倒置,内锥正置; C、二锥均正置; D、二锥均倒置 五、说明题(20分,每小题10分): 1、为什么复摆颚式破碎机比同规格的简摆颚式破碎机的生产能力大? 2、旋风收尘器集灰斗处为什么要锁风?通常有哪些锁风装置?

粉体工程与设备考试习题

粉体工程与设备考试习题 一、名词解释(每个4分,共20分) 1、粉体:固体颗粒的集合(D小于100微米),颗粒间有适当的作用力,这样的颗粒集合体定义为粉体。 2、空隙率:填充层中粒度与占据的空间体积与包含空间在内的整个填充层表面体积之比。 3、三轴平均径:以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。(算法有三种:算术平均径、几何平均径和调和平均径) 4、粒度分布:是指将颗粒群以一定的粒度分布范围按大小顺序分为若干级别,各级别粒子占颗粒群总量的百分数。 5、松装密度:指在一个填充状态下,包括颗粒间全部空隙在内的整个填充单位体积中的颗粒质量。 二、填空题(每空1分,共30分) 1、粉体中颗粒常见的附着力有范德华引力(分子间引力)、库仑力(电荷异性引力)、毛细管力、磁性力、机械咬合力等。 2、影响颗粒填充的因素有壁效应_、局部填充、形状、粒度大小等。 3、粒度分布对筛分操作影响很大,一般依据颗粒尺寸将颗粒分为易筛颗粒、中间颗粒和难筛颗粒。 4、R.R.B颗粒分布的表达式 R=100exp[-(D/错误!未找到引用源。] 。n值愈大,颗粒分布范围愈窄,颗粒分布愈均匀,反映在R.R.B曲线上是分布线与横坐标的夹角越大。

5、昆虫能在水面上爬行,荷叶上的水滴呈圆球状,这是张力在起作用。 6、粉体拱的类型有:压缩拱、楔性(形)拱、粘结粘附拱、气压平衡拱。 7、统计平均的测定方法有费雷特径,定向等分径,定向最大径,投影圆当量径。 8、写出下列三轴平均径的计算式:①三轴平均径错误!未找到引用源。,②三轴调和平均径 3/(1/l+1/h+1/b) ,③三轴几何平均径错误!未找到引用源。。 三、简答题(每题10分,共50分) 1、平均粒径的表示方法有哪几种? 答:①算术平均粒径 ②几何平均粒径 ③调和平均粒径 ④平均面积径 ⑤平均体积径 ⑥长度平均径 ⑦面积平均径 ⑧体积平均径 2、简述颗粒床层中颗粒的粒度、空隙率、填充率、气流阻力和配位数的关系。 答:颗粒粒度越大,颗粒之间的空隙率就越大,填充率就越小,

纳米粉体材料行业分析报告行业基本情况.doc

报告概要 行业评级:纳米粉体新材料行业推荐 行业内重点公司推荐:广东羚光 行业分析师:袁熠 执业证编号:S123011470019 电话:(021)64318677 Email:YuanYi@https://www.docsj.com/doc/0b13495382.html, 纳米粉体材料行业分析报告 一、行业基本情况 1、行业主管部门及监管体制 公司属于金属制品制造业,行业主管部门是国家发展与改革委员会、工业和信息化部及其各地分支机构,主要负责产业政策的制定并监督、检查其执行情况;研究制定行业发展规划,指导行业结构调整、行业体制改革、技术进步和技术改造等工作。 中国微米纳米技术学会(CHINESE SOCIETY OF MICRO-NANO TECH-NOLOGY ,英文缩写为CSMNT )是全国范围纳米行业的自律性管理 组织,其主要筹办各种学术活动,包括组织各种学术会、展览会、战略研讨会、 国际交流等等,为我国微米纳米技术的计划与规划、关键技术联合攻关、技术交流、人才培养、科学普及发挥重要作用,为国内外各界微米纳米技术研究人员和 单位的交流、科研成果的转化和产业化提供交流平台。 江苏省新材料产业协会是江苏省内的新材料行业自律性组织,协会由全省新材料产业领域的企事业单位、大专院校、科研机构以及其他相关经济组织自愿组成,是实行行业服务和自律管理的全省性、行业性、非盈利性的社会组织。主要 开展新材料产业全面调查,研究发展趋势,参与制定新材料产业规划和产品技术、质量行业标准,构建综合服务平台,促进产业体制和技术创新,促进新材料企业

持续发展,为江苏省新材料产业发展提供助力。 目前,国家发展与改革委员会、工业和信息化部对行业的管理仅限于宏观管理、政策性引导,行业协会进行指导性管理,公司自主从事业务发展、内部管理 和生产经营。纳米材料行业市场化程度较高,主要表现在市场主体和交易方式上, 政策壁垒已经完全消除,企业可以自由进入,产品价格由市场供求关系决定,国家不干预企业产品定价,行业运作已经充分市场化。 2、行业主管法律法规 (1)主要法律法规 行业相关法规: 序号法律法规名称发布单位 1 《中华人民共和国产品质量法》全国人大 2 《中华人民共和国标准化法》全国人大 3 《中华人民共和国计量法》全国人大 4 《中华人民共和国计量法实施细则》国家计量局 (2)国家标准 国家质检总局与国家标准委联合发布的与纳米材料有关的国家标准,主要有:序号行业标准名称编号 1 纳米材料术语GB/T 19619-2004 2 纳米粉末粒度分布的测定X 射线小角散射法GB/T 13221-2004 3 气体吸附BET 法测定固态物质比表面积GB/T19587-2004 4 纳米镍粉GB/T 19588-2004 5 纳米氧化锌GB/T 19589-2004 6 超微细碳酸钙GB/T 19590-2004 7 纳米二氧化钛GB/T 19591-2004 3、行业主要产业政策 公司处于前沿技术细分行业,公司产品主要运用于片式元件(电容器、电感器和电阻器)、新能源等领域,公司产品的应用领域符合国家的产业政策,属于 国家鼓励发展行业,影响本行业发展的法律法规及政策主要有: 2016 年6 月江苏省政府发布的《江苏省国民经济和社会发展“十三五”规划

粉体工程试题与答案

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。 三、粉碎 1.粉碎是依靠外力克服固体质点间内聚力使物料几何尺寸减小的过程。 粉碎的过程:①破碎——粗碎(100mm)、中碎(30mm)、细碎(10mm), ②粉磨——粗磨(0.1mm左右)、中磨(60um)、细磨(5um)。 粉碎的方法有:挤压粉碎、挤压—剪切破碎、冲击破碎、研磨磨削破碎。 2.破碎设备: 挤压式:颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎、研磨磨削破碎 冲击式:锤式破碎机、反击破碎机。 ①颚式破碎机分:简摆式、复摆式、组合摆动式。 特点是,构造简单,工作可靠,维护方便。生产能力高、齿板寿命长、能耗低、价格低廉、

粉体工程复习题(修改版)

粉体工程习题 一、基本概念题(共7小题,每小题3分,共21分) 1.粒度分布 用特定的仪器和方法反映出粉体样品中不同粒径颗粒占颗粒总量的百分数。有频率分布和累积分布两种形式。(1)频率分布,它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。(2)累积分布也叫积分分布,它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。 2.粉体 粉体是由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。 3.三轴平均径 以颗粒的长度、宽度、高度定义的粒度平均值称为三轴平均径。(算法有三种:算术平均径、几何平均径和调和平均径) 4.累积粒度分布 简称累积分布。单位体积空气中大于或小于某规定粒径的颗粒粒子数目或体积、质量等于颗粒的总粒子数或总体积、总质量的百分比对其不同粒径的关系。可用此作出其粒度分布曲线图。由于颗粒物中粒径小的粒子数目多于粒径大的粒子数目,所以多用小于规定粒径的表示法。通常多用体积(或质量)累积分布。体积(或质量)的累积分布可用正态概率纸作图。 5.表面效应 纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而大幅度的增加,粒子的表面能及表面张力也随着增加,从而引起纳米

粒子物理、化学性质的变化。 6.相对易磨性系数 为了表征物料粉碎难易程度的综合影响,一般用相对易碎性系数来表示。易碎性系数越大,物料越易粉碎。 7.喷雾热分解法 将前驱体溶液(金属溶液)喷入高温气体中,立即引起溶剂的蒸发和金属盐的热分解,从而直接合成氧化物粉体的方法。 8.牛顿分级效率 将某一粒度分布的粉粒用分级机进行二分,令大粒部分名为粗粒级,小粒部分为细粒级,定义合格成分的收集率与不合格成分的残留率之差称为牛顿分级效率。 9.粉尘云 具有一定密度和粒度的粉尘颗粒在空气中受到重力和空气阻力和浮力相平衡时,就会悬浮或浮游在空气中而不会沉降下来,这种粉尘与空气的混合物称为粉尘云。 10.形状指数 表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合称为形状指数(即理想形状与实际形状比较时,差异的指数化)。 11.量子隧道效应 当粒子能量小于阈值能量时,很多粒子冲向势垒,一部分粒子反弹,还会有一些粒子能过去,好像有一个隧道。 12.易碎(磨)性

粉体工程复习

|PART1选填&名词解释 粉体:①原级颗粒:②聚集体颗粒:③凝聚体颗粒:④絮凝体颗粒: 粒度:粉体颗粒所占空间的线性尺寸。 粒径:用某种规定的线性尺寸来表示颗粒粒度,也称颗粒的直径。 (1)取颗粒三维尺寸(重心最低时的长宽高)的平均值: (2)用当量直径表示: (3)统计平均径: (4)粉体的平均粒径: (5)等沉降速度径:与颗粒具有相同密度且在同样介质中有相同自由沉降速度的球的直径。 (6)等阻力直径:与颗粒在同样介质中以相同速度运动时呈现相同阻力的球的直径。 (7)筛分径:颗粒可以通过的最小方筛孔的宽度。 (8)Heywood径:与颗粒投影面积相等的圆的直径 形状: 以Q表示颗粒或面或立体的参数,Dp为粒径,Q=kDpα,其中k为形状系数,α为形状指数。 粗糙度系数R=粒子的微观实际表面积/表观视为光滑的宏观表面积R>1 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。 频率分布:某一粒度(Dp)或某一粒度范围内(ΔDp)的颗粒在样品中出现的频率。 累积分布:大于或小于某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系。 筛下累积:按粒径从小到大进行累积,D(Dp)= 筛上累积:按粒径从大到小进行累积,R(Dp)= 最频径:在频率分布坐标图上,纵坐标最大值时对应的粒径为最频径 中位粒径d50:累积分布图上,纵坐标最大值的一半对应的粒径为中位粒径,大/小于d50的颗粒各占一半 填充率:粉体颗粒体积(颗粒实体体积和颗粒内部孔隙体积之和,不含颗粒间空隙体积)占填充层体积分数空隙率:颗粒之间的空隙体积占粉体填充层体积的分数 壁效应:粉体填入容器中,填充结构受容器壁面影响,在容器壁面附近形成特殊的填充结构,称之为容器的壁效应。里奇韦和塔巴克发现,紧靠壁面处空隙率较大,此后距离增大,空隙率周期性变化。而麦 吉里则研究了圆筒容器直径和球径执笔超过50时,空隙率几乎成为常数。 摩擦特性:粒子间以及粒子与固体边界表面因摩擦产生的特殊的物理现象和力学性质。 摩擦角:由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角统称为摩擦角:内摩擦角、安息角、壁摩擦角、运动摩擦角内摩擦角:破坏包络线与压应力轴的夹角,表示极限应力状态下剪切力和垂直应力的关系。作用力达到极限值时,粉体层滑移或崩坏。测定:剪切盒法、三轴压缩法 安息角(休止/堆积角):粉体自然堆积时自由表面在静止时与水平面所成最大夹角:排出/注入角法,剪切盒法壁摩擦角:粉体与壁面的摩擦角:剪切盒法 滑动摩擦角:粉体置于斜面上,斜面倾斜至粉体开始滑动时,斜面与水平面夹角:剪切盒法 动内摩擦角:粉体处于流动状态时,剪切力几乎不变的动摩擦状态,所测得摩擦角为动内摩擦角 固定床:当流体速度很小(u f颗粒自由沉降速度,达最高流化速度,颗粒开始被流体带出; b)流速越大,带出颗粒越多,空隙率越大,压降减小; c)颗粒在流体中形成稀相悬浮态,并与流体一起从床层中吹出,该状态称为气力输送状态。 分级:把粉碎后的产品按某种粒度大小或不同种类的颗粒进行分选的操作过程。 分离:将任何形状或密度的固体颗粒或液珠(粒度一般在10-3um)从流体中分离出来的过程。 筛分:将固体颗粒混合物通过具有一定大小孔径的筛面而分成不同粒度级别的过程。 选粉:利用颗粒在流体介质中沉降速度的不同,通过选粉机对颗粒进行分选的过程。

一种起爆器含能粉体材料自动装填系统

Journal of Aerospace Science and Technology 国际航空航天科学, 2019, 7(3), 80-85 Published Online September 2019 in Hans. https://https://www.docsj.com/doc/0b13495382.html,/journal/jast https://https://www.docsj.com/doc/0b13495382.html,/10.12677/jast.2019.73010 A System for Automatically Filling Energetic Powder Material in Exploder Zhe Zhao, Du Gong, Hong Yang, Yong Lu, Mo Zhou, Hao Zhou Chuan Nan Machinery Plant of China Aerospace Science and Technology Corporation, Luzhou Sichuan Received: Aug. 27th, 2019; accepted: Sep. 12th, 2019; published: Sep. 19th, 2019 Abstract In order to meet the requirement of automatization of the loading process of explosive Energetic powdery materials, an automatic loading system of explosive materials containing energy was de-veloped. The control system was developed by means of centralized control in different levels and the key structures of continuous upper and lower material, mould cycle and automatic pressure ex-plosive were successfully produced. The system had been applied to engineering, which could meet the requirements of the loading performance of the powdery materials containing energy of the detonator, effectively save human cost, significantly improve the safety control level of the loading process of powdery materials containing energy, and have a broad promotion prospect. Keywords Energetic Powdery Materials, Automatic Filling, Line Layout 一种起爆器含能粉体材料自动装填系统 赵哲,龚读,杨宏,陆勇,周末,周浩 四川航天川南火工技术有限公司,四川泸州 收稿日期:2019年8月27日;录用日期:2019年9月12日;发布日期:2019年9月19日 摘要 针对起爆器含能粉体材料装填过程的自动化需求,开发了一套含能粉体材料自动装填系统。设计了系统工作原理及组成模块,采用了分级集中控制的方式开发了控制系统,设计并实现了连续上下料、模具循环以及自动压药等关键结构。该系统已实现工程化应用,能够满足起爆器含能粉体材料装填性能要求,有效节约了人力成本,显著提升了含能粉体材料装填过程的安全控制水平,具备广阔的推广前景。

《粉体工程》复习题及答案

1.平均粒径的表示方法有哪几种?P9 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?P16- 3.试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理。P22 4.形状系数和形状指数的意义是什么?P12 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?P35 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?P37-38 7.粉磨过程中球磨机筒体具有同一转速,而工艺要求各仓内研磨机要呈不同运动状态,应采用哪些措施来解决这对矛 盾,保证磨机的最佳工作状态。①粗磨仓以破碎能力为主,要求研磨体以抛落式运动,细磨仓以粉磨能力为主,要求研磨体以泻落式运动为主;②调节研磨体的运动状态主要是在不同的仓中选用不同的衬板;(举例)③调整隔仓板的位置、研磨体的装载量等以保证磨机的最佳工作状态。 8.为什么鄂式破碎机偏心轴的转速过高和过低都会使生产能力不能达到最大值?理论分析最大生产能力对应的转速应满 足什么假设条件?偏心轴转一圈,动颚往复摆动一次,前半圈为破碎物料,后半圈为卸出物料,条件:当动颚后退时破碎后物料应在重力作用下全部卸出,而后动颚立即返回破碎物料,故转速过高或过低都会使生产能力不能达到最大值。 假设条件为物料卸出为自由落体运动,其时间等于动颚后退的时间。 11、在通过式选粉机中存在两个选粉区,说明:①它们的各自位置;②在不同选粉区的分级原理:③何为最小分离粒径?在通过式选粉机中存在两个选粉区,一个是内外壳之间的粗分离区,在此区主要靠重力分离;另一个是在内壳体内的分离区,主要在离心力的作用下分离;当颗粒作离心沉降的离心速度与气向心方向速度在数值上相等时,这时的颗粒粒径就是最小分离粒径。 9.粉碎比是如何定义的?何谓公称粉碎比?破碎机的破碎比与公称粉碎的关系如何?多级破碎时的总破碎比如何计 算?平均粉碎比:物料粉碎前的平均粒径D与粉碎后的平均粒径d 之比,用符号i表示。公称粉碎比:粉碎机允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比,粉碎机的平均粉碎比一般都小于公称粉碎比,前者约为后者的70~90%。多级粉碎的总粉碎比为各级粉碎机的粉碎比之积 10.试说明粉碎的模型和粉碎产品2成份性。P86-88 11.试述提出四种功耗假说的物理依据和导出的数学公式,四种假说各自的适用范围?p89-90 12.鄂式破碎机工作原理?按活动鄂板的运动特性的不同,鄂式破碎机有哪几种主要类型?各自有哪些优缺点?P96-98 13.鄂式破碎机的有效作用角应满足什么条件?它和破碎机的生产能力及粉碎比有什么关系,为什么? α≤2φ即钳角应小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍。减小钳角时可增加破碎机的生产能力,但导致破碎比减小。。。。

相关文档 最新文档