粉体科学与工程基础
第一章
2．什么是超微粉体的表面效应和量子尺寸效应？ 答：前者指：随着尺寸的减小，表面原子数量占颗粒总原子数量的比例增加，而表面原 子因一侧失去最邻近原子的成键力，引起表面原子的扰动，使得表面原子和近表面原子 距离较体内原子大，并产生“再构”现象。这种再构会改变表面及近表面区的对称性， 并影响所有对结构敏感的性质。同时随着尺寸的减小，颗粒比表面积和表面能增加，使 得颗粒表面的活性大大提高，由此产生所谓超细粉体的表面效应。
后者指：当颗粒尺寸减小到某一值时，金属费米能级附近，相邻的电子能级由准连 续态变为离散态的现象。
轴径是指：以颗粒某些特征线
段，通过某种平均方式，来表征
单颗粒的尺寸大小。 球当量径是指： 用与颗粒具有相同特征参量的球体直径来表征单颗粒的尺寸大小。 圆当量径是指：用于颗粒具有相同投影特征参量的圆直径来表征单颗粒的尺寸大 小。
量，
粒
径。 2．粉体分布方程的主要形式有哪几种？各自使用的范围是什么？
答：（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） .Gates-Gaudin-Schumann 分布，对于某些粉碎产品，如颚式破碎机、輥式破碎机 和棒磨机等粉碎产品较好的符合该分布。
4. 颗粒形状影响粉体哪些重要的性质？ 答：颗粒形状影响粉体的比表面积、流动性、堆积性、附着性、流体透过阻力、化学反 应活性和填充材料的增强、增韧性等。
7．在粉体的比表面积定义中，粉体颗粒的总表面积指的是什么面积？ 答：指的是颗粒轮廓表面积与呈开放状态的颗粒内部空隙、裂缝表面积之和。
第三章 1．影响颗粒堆积结构的主要因素有哪
些？ 答：第一类涉及颗粒本身的集合特性，如颗粒大小、粒度分布及颗粒形状；第二类涉及 颗粒间作用力和颗粒堆积条件， 如颗粒间接触点作用力形式、堆积空间的形状与大小和 外力施加方式与强度等条件。
4．如何理解粗、细二组元混合颗粒堆积理论对致密堆积的指导意义？ 答：（1）当组分接近百分之百为粗颗粒时，堆积体的表观体积由粗颗粒决定，细颗粒作 为填充进入粗颗粒的空隙中，细颗粒不占有堆积表观体积；
（2）当组分接近百分之百为细颗粒时，细颗粒形成空隙并堆积在粗颗粒周围，堆积体 的表观体积为细颗粒的表观体积和粗颗粒的体积之和。
第二章
1．单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义是什么？
答： 定向径是指：在以光镜进行颗粒形貌图像的粒度分析中，对所统计的颗粒尺寸度
均与某一方向平行，且以某种规定的方式获取每个颗粒的线性尺寸，作为单颗粒的
6．粉体致密堆积的经验有哪些？答：（1）用单一粒径尺寸的颗粒，不能满足致密堆积对颗粒级配的要求；
（2）采用多组分且组分粒径尺寸相差较大的颗粒，可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求；（3）细颗粒数量应足够填充堆积体的空隙，两组分时，粗、细数量比例约为7：3；组分时，粗、中、细颗粒数量比例约为7：1：2 时，相对而言，可更好的满足致密堆积对粒度与级配的要求。
（4）在可能的条件下，适当增大临界颗粒（粗颗粒）尺寸，可较好地满足致密堆积对粒度与级配的要求。
第四章
1. 颗粒间的内聚力有哪些？答：范德华力F v 静电吸引力Fe 液体桥联力F lb 固体桥联力F sb。
2. 为什么说分子间作用是短程力，对颗粒间的分子作用力是长程力？答：对于块状固质，范德华力是短程力，但是，对由于极大量分子集合体构成的体系—颗粒来说，这种分子力随着颗粒间距离的增大其衰减程度明显变缓。这是由于尺寸微小且相对分散的颗粒，分别集合了大量分子，使分子间作用力形成协同作用效果。因此，对颗粒来说，范德华力可在表面最短距离I约100nm范围内起作用，而通常认为，固体紧密接触时表面距离可达l=0.4nm ，所以，颗粒间的范德华力是不能忽视的。
8. 粉体层开放屈服强度的概念是什么？如何获取粉体层开放屈服强度？答：在一壁面勿摩擦的理想圆柱型筒体内装入粉体，并在粉体层表面施加一密实压应力使粉体具有一定的密实强度。取下筒体，在侧壁勿任何约束力作用的情况下，若已成型的粉体能承受某一最大压应力而不溃塌，则表明粉体具有与最大压应力相等的密实强度。这一强度称为粉体层开放屈服强度。粉体层开放屈服强度可通过粉体层屈服轨迹和莫尔圆获得。
做一与屈服轨迹相切的莫尔圆，该圆与b轴的交点即为粉体层开放屈服强度。
9. 粉体流动函数的概念是什么？与粉体流动性之间关系如何？
答：粉体流动函数FF 定义为FF=b 1/f c 。在一定密实应力b 1作用下，开放屈服强度f 小的粉体，FF值较大，即流动性好。当f c为0时，FF趋近与无穷大。粉体能完全自由流动。
第五章
2. 流体对颗粒的运动阻力由哪两部分组成？阻力系数与颗粒雷诺数之间的关系？答：由粘性阻力和惯性阻力组成。阻力系数C=f（Re p）
第六章
3. 颗粒的晶格比热容随颗粒尺寸变化的机理是什么？
答：德拜比热容理论认为：当温度较高时，晶体比热容基本不随温度变化，当温度低于德拜温度时，晶格比热容和德拜温度的比值有以下关系： C v=12n 4 RT3/5O D3
5. 光波在颗粒分散体系中的散射机理是什么？
答：瑞利散射
米氏散射
夫琅禾费散射
7. 颗粒的光吸收机理是什么？光吸收现象有何应用意义？
答：机理：由于光传播时的交变电磁场与颗粒的分子相互作用，使颗粒分子中的电子出 现受迫振动，而维持电子振动所消耗的能量，变为其他形式的能量而耗散掉。 应用：光照吸收材料用于电镜、核磁共振、波普仪和太阳能利用，还可以防止红外线、 防雷达的隐身材料等。其中金的超微颗粒，不仅吸光率高，而且其在可见光至红外线区 域内，光的吸收率不随波长而变化，因此可作为红外传感材料。
第七章
2．颗粒表面活性位与颗粒表面几何形状之间的关系是什么? 答：随着颗粒尺寸的减小，完整晶面在颗粒总表面上所占的比例减小，键力不饱和的质 点占全部质点的比例增多， 从而大大提高了颗粒的表面活性。颗粒表面活性取决于两个 因素：其一，比表面积大小，其二，断裂面的集合形状。 6．颗粒在溶剂中对高分子表面活性剂的吸附建有哪几种主要类型？吸附特点是什么？
答：（1）氢键 . 键合是非离子型高分子表面活性剂在鳄梨表面吸附的主要原因
价键.高分子表面活性剂与颗粒表面生成配位键
.（ 3）疏水键 .高分子表面活性剂的疏水 基可与非极性表面发生疏水键合作用而产生吸附
. （4）经典作用 . 荷电表面与高分子表 面活
性离子，通过静电作用吸附在颗粒表面 9. 粉体的聚凝有哪几种类型？
11.粉体在空气中的分散措施有那些？
答：干燥分散；机械分散；表面改性分散
12.粉体在液体中的颗粒间作用力主要有哪几种？这些力的特性是什么？
答：（1）范德华力，粉体在液体中的颗粒间作用力考虑由于存在着不能忽视的液体分子
对颗粒分子的作用，而导致的对颗粒与颗粒之间分子作用力的影响 用力，（3）空间位组作用，当颗粒表面吸附有高分子表面活性剂时，在颗粒与颗粒相互
用，在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜
14. 颗粒在溶液中的双电层静电作用与颗粒表面电位
有可能为吸引力 . 15. 粉体在液体中吸附高分子表面活性剂时有哪两种空间形式，形成空间位阻的条件是 什么?
答：吸附高分子表面活性剂层致密时，空间作用为压缩排斥力，吸附高分子表面活性剂 层稀松时，空间作用为穿插链接作用
. （ 2 ）共 . （ 2 ）双电层静电作 接近过程中，吸附层将产生一种所谓“空间作用”
. （ 4）溶剂化膜作用，当颗粒表面吸 附有阳离子或亲水基团的有机物，
或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作 z 之间的关系是什么? 答：对同质颗粒，恒为排斥力，且当表面电位大于
30mV 时，双电层静电作用力要大于 范德华吸引力，故可作为一种使颗粒分散的措施
. 对异质颗粒，根据颗粒所负电性，则
16. 什么是溶剂化膜作用？与颗粒表面的极性关系是什么?
答：当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物，或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用，在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜视颗粒表面的极性的差异程度不同.水对极性表面颗粒为排斥力，对非极性表面颗粒为吸引力.
17. 粉体在液体中的分散调控措施有那些？其作用原理是什么?
答：介质调控；分散剂调控；机械调控
（1）润湿原则.颗粒必须被液体介质润湿。以使颗粒能很好的浸没在液体介质中
（2）表面力原则.颗粒间的总表面力必须是一个较大的正值，以使颗粒间有足够强的相
互排斥作用，防止颗粒间相互接触并产生凝聚
第八章
1.粉碎机械力化学效应对粉体性质可能发生的变化分为哪几类?
答：物理变化；结晶态变化；化学变化
2.粉碎平衡的概念是什么？产生粉碎平衡的原因是什么?
答：粉碎过程中，颗粒尺寸的减小过程与微细颗粒的聚结过程的平衡，称为粉碎平衡产生原因：（1）微细颗粒间的相互作用力有范德华力、静电力、液桥力，以及机械压力致使颗粒聚结.（2）粉碎过程中，随着颗粒尺寸的减小，颗粒的宏观晶体缺陷和裂纹的数量大大减小，使得颗粒尺寸难以进一步减小.（3）根据粉碎机理分析，颗粒碎裂面的
扩展所需的能量，几乎全部来自于应力场中贮存的弹性形变能习题6 某粉状物料的真密度为
3000kg/m3，当该粉料以孔隙率& =0.4的状态堆积时，求其表
观密度?
解：由￡ =1- P a/ p P
故P a= ( 1- ￡ )
(1-0.4 )*3000
=1800kg/m
习题10
密度为2650kg/m3的石英颗粒在水中自然沉降，当水的粘度为 1.005 X 10-3Pa- S,密度
为1000kg/m3时，若要使颗粒在层流区内沉降，其最大Stokes粒径为多少？若该颗粒在空气中沉降，其最大Stokes粒径又为多少？空气密度1.225kg/m3,粘度为18.1 x
10-6Pa? S o
1.解：当stokes粒径最大时，即贝y
Rep取最大，即Rep=1
Dp最大??? Rep=D pu P
又??? u=
2
Dp (P p - P)g
184
联立①②得,
18卩
2 Dpn
牡p p
-
P)P g
当颗粒在水中自然沉降：J 18 p2
最大stokes 粒径Dp=3{ ------
gP p p)p g
=1.04*10 -4 m 当颗粒在空气中自然沉降:
Dp = J 1^2
“(p p-P)P g
=5.70*10 -5m
13 粉体学基础
《药剂学》第13章在线测试 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、5克(CRH为78％)的A与20克(CRH为60％)的B混合,不发生反应,则混合物的CRH是 A、69.0％ B、3.9％ C、46.8％ D、60.0％ 2、对于同一种粉体来说 A、真密度＞粒密度＞堆密度 B、粒密度＞真密度＞堆密度 C、堆密度＞粒密度＞真密度 D、粒密度＞堆密度＞真密度 3、粉体粒子大小是粉体的基本性质，粉体粒子愈小 A、比表面积愈大 B、比表面积愈小 C、与比表面积无关 D、表面能愈小 4、在一个容器中装满药物粉末，然后向其中通入一种不能渗透进入粒子内部的气体，即它只能充满粒子之间的空隙。用容器的体积减去通入气体的体积，用所得的数值求算粉体的密度，得到的是 A、真密度 B、粒密度 C、堆密度 D、粒子平均密度 5、下列关于休止角叙述正确的是 A、休止角指的是静止状态下粒子与粒子之间的夹角 B、休止角指的是让粉体自由下落后，所形成的堆积体的顶角 C、休止角指的是让粉体自由下落后，所形成的堆积体的顶角的一半 D、静止状态下，粉体堆积体表面与水平面之间的夹角 第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、与粉体的流动性有关的参数有 A、休止角 B、比表面积 C、密度 D、孔隙率 E、流出速度 2、下列关于休止角的正确叙述是 A、粒子表面粗糙的粉体休止角小 B、粒径大的粉体其休止角也大 C、休止角＜30粉体流动性好 D、粉体吸湿后休止角降低 E、细粉率高的粉体休止角升高
3、测定粉体的粒径时可采用 A、筛析法 B、沉降法 C、吸附法 D、显微镜法 E、透过法 4、为了改善粉体的流动性可采用 A、增大粒子大小 B、对粒子适当干燥 C、加入助流剂 D、粒子呈球形 E、粒子表面粗糙 5、下面说法正确的是 A、水溶性药物均有固定的CRH值 B、接触角小于90度为易润湿 C、CRH值可以作为药物吸湿性指标，一般CRH越大，越易吸湿 D、水不溶性药物均有固定的CRH值 E、接触角大于90度为易润湿 第三题、判断题（每题1分，5道题共5分） 1、无相互作用的水溶性药物混合后,混合物的临界相对湿度比单一物料时的临界相对湿度都低 正确错误 2、休止角大的粉体流动性好 正确错误 3、粉体的粒度越小其流动性越好 正确错误 4、筛析法仅适用于较粗大的粉体粒径的测定 正确错误 5、可用显微镜法测得有效径 正确错误 2、水溶性药物迅速增加吸湿量时的相对湿度为临界相对湿度 正确错误
《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
粉体材料科学与工程培养方案
粉体材料科学与工程培养方案 一、专业简介 粉体材料科学与工程”专业依托“材料科学与工程”一级国家重点学科建设，设有博士点、博士后科研流动站，是国家特色专业和国家本科质量工程重点建设专业，是首批国家“卓越工程师”专业。本专业涉及金属或化合物粉末的制备、并以此为原料制备先进材料，研究材料成分、制备工艺、组织结构和性能之间相互关系，以满足航空航天、新能源技术、生物技术、微电子、汽车工业、国防军工等领域对关键新材料的迫切需求。本专业培养具有坚实的专业理论基础以及材料科学知识、较强的新材料研发能力和创新能力的粉末冶金技术高级专门人才。 二、培养目标 本专业秉承“厚基础、宽专业、高素质、强能力”的人才标准，培养政治思想正确、具有高度的社会责任感、优良的科学文化素养和创新精神、坚实的专业基础、较强的工程实践和工程创新能力、组织和管理能力以及良好国际化视野的高层次、复合型人才。能在材料科学与工程领域，特别是在粉末冶金基础理论、粉末冶金材料（如难熔金属与硬质合金、磁性材料、摩擦减磨材料、粉末高温合金、特种陶瓷材料、电工电子材料）等研究和制造领域从事科学研究与技术开发、工艺设计、材料加工制备、性能检测和生产经营管理、具有国际竞争力的高级专门人才。学生毕业后可在高等院校、科研院所和高新技术企业等从事教学、科研、生产、新材料与材料制备新技术开发以及相关管理方面的工作。 三、培养要求 1、知识要求 拥有良好的人文与社会知识、学科基础知识、专业基础与专业知识。 ①人文与社会知识：掌握一定的哲学、政治学、法学、社会学、心理学等知识。掌握一定的经济、管理等知识，满足工程应用中管理和交流的需要。 ②外语及计算机知识：掌握一门外国语，能顺利地阅读和翻译专业外文技术资料，有较强的听说读写能力；了解计算机基本原理，掌握一种以上计算机语言，能熟练应用计算机解决本专业问题。 ③学科基础知识：掌握材料科学与工程学科所需的数学、物理、化学等自然科学基础的知识
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
材料科学基础第三章答案
第三章 1. 试述结晶相变的热力学条件、动力学条件、能量及结构条件。 2. 如果纯镍凝固时的最大过冷度与其熔点（tm＝1453℃）的比值为0.18，试求其凝固驱动力。（ΔH＝-18075J/mol） 3. 已知Cu的熔点tm＝1083℃，熔化潜热Lm＝1.88×103J/cm3，比表面能σ＝1.44×105 J/cm3。（1）试计算Cu在853℃均匀形核时的临界晶核半径。（2）已知Cu的相对原子质量为63.5，密度为8.9g/cm3,求临界晶核中的原子数。 4. 试推导杰克逊（K.A.Jackson）方程 5. 铸件组织有何特点？ 6. 液体金属凝固时都需要过冷，那么固态金属熔化时是否会出现过热，为什么？ 7. 已知完全结晶的聚乙烯（PE）其密度为1.01g/cm3,低密度乙烯（LDPE）为0.92 g/cm3，而高密度乙烯（HDPE）为0.96 g/cm3，试计算在LDPE及HDPE中“资自由空间”的大小。8欲获得金属玻璃，为什么一般选用液相线很陡从而有较低共晶温度的二元系？9. 比较说明过冷度、临界过冷度、动态过冷度等概念的区别。 10. 分析纯金属生长形态与温度梯度的关系。 11. 什么叫临界晶核？它的物理意义及与过冷度的定量关系如何？ 12. 简述纯金属晶体长大的机制。13. 试分析单晶体形成的基本条件。 14. 指出下列概念的错误之处，并改正。(1) 所谓过冷度，是指结晶时，在冷却曲线上出现平台的温度与熔点之差；而动态过冷度是指结晶过程中，实际液相的温度与熔点之差。(2) 金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减少，因此是一个自发过程。(3) 在任何温度下，液体金属中出现的最大结构起伏都是晶胚。
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
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中国材料研究学会 国际材料研究学会联合会成员，中国材料科学与工程领域国家级学会。https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 中国硅酸盐学会 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 中国颗粒学会 含学会建设，学会会员，学会活动，科学普及。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 中国科学院纳米科技网 从事纳米科技研究、开发的研究单位。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 纳米科技基础数据库 中科院数据库网站，提供国内外纳米科技基础数据研究信息的平台。https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 纳米科技网 含纳米新闻、纳米科技、纳米论坛、纳米产业等内容。https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 纳米科技网 介绍纳米科技。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 电子材料大市场 含电子材料新闻、资讯、科技、论文、产业等内容。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 浙江纳米 提供纳米行业信息、科研发展动态。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 中国超硬材料网 介绍人造金刚石原料、人造金刚石及其制品的行业信息。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 中国电子材料网 提供信息产业基础产品及材料信息。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 中国粉体工业信息网 介绍超细粉体研究、动态信息与工程技术开发。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 中国功能材料网 主要报导中国功能材料领域的现状、动态与信息。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 材料复合新技术信息门户 提供材料学科的各类文献资源以及导航。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 材料与测试网 提供材料与测试领域的信息服务。
https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 纳米数据中心 提供纳米科研成果信息、资源,查询、学术交流的平台。 https://www.docsj.com/doc/5a290473.html, 奈米科学网
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。 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
材料科学基础第三章答案
习题：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章答案：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章 3-2 略。 3-2试述位错的基本类型及其特点。 解：位错主要有两种：刃型位错和螺型位错。刃型位错特点：滑移方向与位错线垂直，符号⊥，有多余半片原子面。螺型位错特点：滑移方向与位错线平行，与位错线垂直的面不是平面，呈螺施状，称螺型位错。 3-3非化学计量化合物有何特点？为什么非化学计量化合物都是n型或p型半导体材料？ 解：非化学计量化合物的特点：非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关；可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体；缺陷浓度与温度有关，这点可以从平衡常数看出；非化学计量化合物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩产生金属离子过剩（n型）半导体，正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩产生负离子过剩（p型）半导体。 3-4影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些？ 解：影响形成置换型固溶体影响因素：（1）离子尺寸：15%规律：1.（R1-R2）/R1>15%不连续。 2.<15%连续。 3.>40%不能形成固熔体。（2）离子价：电价相同，形成连续固熔体。（ 3）晶体结构因素：基质，杂质结构相同，形成连续固熔体。（4）场强因素。（5）电负性：差值小，形成固熔体。差值大形成化合物。 影响形成间隙型固溶体影响因素：（1）杂质质点大小：即添加的原子愈小，易形成固溶体，反之亦然。（2）晶体（基质）结构：离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的，在一定程度上来说，结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大，结构愈疏松，易形成固溶体。（3）电价因素：外来杂质原子进人间隙时，必然引起晶体结构中电价的不平衡，这时可以通过生成空位，产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。 3-5试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。 解：影响有：（1）稳定晶格，阻止某些晶型转变的发生；（2）活化晶格，形成固溶体后，晶格结构有一定畸变，处于高能量的活化状态，有利于进行化学反应；（3）固溶强化，溶质原子的溶入，使固溶体的强度、硬度升高；（4）形成固溶体后对材料物理性质的影响：固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化，但一般都不是线性关系。固溶体的强度与硬度往往高于各组元，而塑性则较低， 3-6说明下列符号的含义：V Na，V Na'，V Cl˙，（V Na'V Cl˙），Ca K˙，Ca Ca，Ca i˙˙解：钠原子空位；钠离子空位，带一个单位负电荷；氯离子空位，带一个单位正电荷；最邻近的Na+空位、Cl-空位形成的缔合中心；Ca2+占据K.位置，带一个单位正电荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+处于晶格间隙位置。 3-7写出下列缺陷反应式：（l）NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体；（2）CaCl2溶入NaCl中形成空位型固溶体；（3）NaCl形成肖特基缺陷；（4）Agl形成弗伦克尔缺陷（Ag+进入间隙）。
粉体工程与设备
北方民族大学课程设计报告 院（部、中心）材料科学与工程学院 姓名王芳学号 专业材料科学与工程班级 082 同组人员王选、高稳成、闫晓展、代新、马海龙 课程名称粉体工程与设备 年产3000吨碳化硅微粉的生产线的项目名称 可行性研究报告 起止时间 2010-11-21至2009-12-3
成绩 指导教师王正粟祁利民 北方民族大学教务处制 录目 一、项目的目的和意义··············································二、工艺参数的计算··············································三、设备的选择依据··············································四、成本核算··············································五、效益分析··············································六、环境保护及措施··············································七、小节··············································八、参考文献··············································
一、目的及意义 碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过 电阻炉高温冶炼而成。 首先，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，同时分解温度（2400℃）高、优良的化学稳定性，较强的韧性、良好的抗热震性、显著的电学性能和高导热性能等诸多优良特性，因而被广泛用磨具磨料、耐火材料、耐蚀材料、结构陶瓷等产品的生产原料，也可用作电热原器件、半导体器件等产品生产的原料。 其次，碳化硅微粉堆积密度高，耐磨能力强，硬度高，切削能力强，粒度分布集中并且均匀；具有耐高温,强度大,热膨胀系数小，导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料.有四大应用领域：功能
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