粉体工程复习大纲

粉体工程复习大纲

一、粉体的基本性质

1、粒径表征方法：三轴径、统计径（定向径）和当量径。

2、粒度分布：粉体颗粒的大小在粉体颗粒群中所占的比例。

3、形状系数：形状系数是体积和固体颗粒相同的圆球外表面积与固体颗粒的外表面积之比，用来衡量实际颗粒与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度，用k来表示。K有三种形式：表面积形状系数、体积形状系数和比表面积形状系数。

4、粒度分析方法：

①筛分析法：国际标准筛制中单位为目，目数表示筛网上1英寸（）长度内的网孔数。目数前加正号表示不能漏过该目数的网孔，加负号表示能漏过，如-270～+325目30%表示有30%的物料颗粒能通过270目而通不过325目筛子。

筛析分为干筛、湿筛和干湿联合筛析法。粒度范围≥40μm。

②显微镜法；③光散射法和消光法-激光法；④电传感法；⑤气体吸附法。

5、容积密度：在一定填充状态下，单位填充体积的粉体质量，亦称表观密度。

6、影响颗粒填充的因素：①壁效应。壁效应与容器直径与颗粒球径比有关。②局部填充结构（空隙率分布）。从器壁沿径向往中心空隙率逐渐减小；当距器壁的距离与颗粒直径的比值大于5时，空隙率趋于一定值。③物料的含水量。④颗粒的形状。⑤粒度大小。颗粒很小，颗粒间团聚作用，空隙率高。

7、颗粒间的附着力——范德华力、静电力、毛细管力、磁性力和机械咬合力。

8、团聚：颗粒在气相或液相中，颗粒间的作用力远大于颗粒的重力而形成聚合状态。团聚可以改善颗粒的流动性、避免粉尘、易于包装等。

空气中颗粒的团聚：团聚原因为范德华力、毛细管力、静电力。

液体中颗粒的团聚：团聚原因为液桥力。

9、颗粒分散的方法：分散剂调控、超声调控等。

二、粉碎

1、纳米体系的基本效应：表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应。

表面效应：表面活性的体现，即粒径减小，比表面积增大，表面原子数增多及表面原子配位不饱和性，导致大量的悬键和不饱和键等。

小尺寸效应：由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质（光学、电学、热学、力学）的变化。

2、机械粉粹法：机械能转化为粉末颗粒表面能，适用于脆性材料。分为：颚式破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机。

【各自特点】①颚式破碎机：挤压力，工作过程间歇。②圆锥式破碎机：挤压力，工作过程连续。③辊式破碎

机：挤压力，工作过程连续，可粉碎粘湿物料。④锤式破碎机：破碎比大，可粉碎粘湿物料，但易发生堵塞。

⑤反击式破碎机：冲击时锤头偏离中心。

3、机械粉磨法：主要为滚筒球磨、高能球磨。

【各自特点】①滚筒球磨：临界转速。球磨时颗粒三种状态：周转状态、泻落状态、抛落状态。②高能球磨：又称为机械化合金技术，指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞,使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得合金化粉末的粉末制备技术。

4、影响粉碎效果的因素：粉碎方法、球磨转速、球磨时间、装载量、磨球的直径级配、水与电解质加入量等。

三、气相法制备粉体技术

1、构筑法：由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子，包括气体冷凝法、溅射法和氢电弧等离子体法。

2、气体冷凝法（蒸发-冷凝法）可通过控制惰性气体压力、蒸发物质分压、蒸发温度或速率、惰性气体温度来控制微粒粒径的大小。

3、饱和蒸气压：在一定温度下的真空室里，蒸发材料的蒸气与其固体或液体达到相平衡时的气压称为该温度(T)下的饱和蒸气压(pv)。

4、溅射法优点：①可制备多种纳米金属，包括高熔点和低熔点金属，常规热蒸发法只适用于低熔点金属。②能制备多组元的化合物纳米粒子。③通过加大被溅射的阴阳表面可提高纳米颗粒的获得量。④不需要坩埚，靶材可放置于顶部和底部。

5、以溅射为基础制备工艺：等离子体加热、活性氢—熔融金属反应法、混合等离子体法、反应溅射、等离子体CVD。

6、化学气相沉积

原理：待沉积材料的挥发性化合物与其他气体发生化学反应，生成非挥发性的固体颗粒的过程。

反应类型：热解反应、还原反应、氧化反应、岐化反应、置换反应。

7、气相沉积法特点：①颗粒均匀，纯度高，粒度小，分散性好，化学反应活性高，工艺尺寸可控和过程连续；

②可通过对浓度、流速、温度、组成配比和工艺条件的控制，实现对分体组成、形貌、尺寸、晶相的控制。

8、气相沉积法应用领域：制备各类金属、金属化合物，以及非金属化合物的纳米微粒，如金属硼化物、碳化物、氮化物等，还用于制备碳纤维、碳纳米管等。

四、液相法粉体制备技术

1、化学液相法制备颗粒：将均相溶液通过各种途径使溶质和溶剂分离，溶质形成一定形状和大小的颗粒（所需粉末的前驱体），热解后得到纳米微粒。分为：沉淀法、水热合成法、喷雾法、溶胶－凝胶法、微乳液法。

2、沉淀法

①共沉淀法——使组成材料的多种离子同时沉淀条件：高速搅拌、过量沉淀剂、调节pH值。根据沉淀类

型分为单相共沉淀和混合共沉淀。

②均匀沉淀法：不外加沉淀剂，而是控制沉淀剂在溶液内部缓慢地生成。消除了沉淀剂的局部不均匀性，

使得溶液中的沉淀处于平衡状态，且沉淀能在整个溶液中均匀地出现。

③水解沉淀法：利用金属盐和水发生反应（水解反应）生成氢氧化物或水合物沉淀，从而制备纳米粉料的

方法。常用的金属盐原料有：无机盐与金属醇盐。因此分为无机盐水解法和金属醇盐水解法（单金属醇盐

水解和复合醇盐法）。

沉淀法特点：简单易行，但纯度低，颗粒半径大。适合制备氧化物。

沉淀物的粒径的影响因素：①沉淀物的溶解度，沉淀物的溶解度越小，相应粒子径也越小。②形核与核长大的相对速度。

3、水热法

高温、高压反应环境中，采用水作为反应介质，使得通常难溶或不溶的物质溶解并发生反应来制备纳米粉末。与溶胶凝胶法、共沉淀法等其它湿化学方法的主要区别在于温度和压力。

水热法严重的局限性：反应产物必须对水不敏感；只适用于制备氧化物或少数对水不敏感的硫化物。

4、溶胶凝胶法

用无机盐或有机醇盐作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化，胶粒间缓慢聚合形成凝胶，再经干燥、烧结固化得到粉体。

过程：溶胶的制备；溶胶-凝胶转化；凝胶干燥。

优点：化学均匀性好、纯度高、颗粒细，可容纳不溶性组分或不沉淀组分。

缺点：粉体材料烧结性不好，凝胶干燥时收缩大。

5、微乳液法

两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成均匀乳液，从乳液中析出固相，使成核、生长、聚结、团聚等过程局限在一个微小的球形液滴内，从而可形成球形颗粒，又避免了颗粒之间进一步团聚。

方法关键：形成油包水（W/O) 型乳液。（形成O/W型微乳液只需较低的醇/表面活性剂比，而形成W/O 型微乳液则需要较高的醇/表面活性剂比。）

方法特点：粒径分布较窄并且容易控制；可获得所需特殊物理、化学性质的纳米材料；颗粒不易聚结，稳定性好。

影响微乳法制备无机纳米材料的因素：表面活性剂性质、反应物浓度、反应温度和时间、PH值、还原剂和

沉淀剂的性质等。

五、固相法粉体制备技术

1、固相法特点：固体质点间作用力很大，扩散受到限制，而且反应组分局限在固体中，使反应只能在界面上进行，反应物浓度不很重要，均相动力学不适用。

2、按反应性质分为加成反应、置换反应、热分解反应和还原反应。按反应机理分为化学反应控制过程、晶体长大控制过程、扩散控制过程。

3、热分解反应：无机或有机固态物质在受热或受辐照时发生的分解反应。

4、反应速率的测定——①化学分析法：测量气体生成量；②物理分析法：测量光学性质、电学性质、密度、重量、粘度等性能的变化。常用手段：热分析、X射线衍射分析等。

5、固相反应的热力学：通常固相反应在等温等压下进行，用△G判别反应进行的方向及限度。

6、固相反应的动力学：反应速率最快的途径将控制反应的过程。

7、结晶水主要有三种状态：H2O分子形式；OH 形式；结合H的形式。

8、固相反应的影响因素：

内部因素：①晶体的结构和缺陷；②组分的能量状态和化学反应活性。

外部因素：①反应温度；②参与反应的气相物种的分压；③电化学反应中电极上的外加电压、电流；④对固体的预处理：辐照、机械处理、压制、造粒、退火等等。

9、自蔓延高温合成法（SHS）是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术。

10、SHS技术特点：

设备、工艺简单，节省时间，能源利用充分；

产品纯度高，产量高；

可合成许多元素合成方法不能进行的材料体系；

升温及冷却速率快。

11、目前SHS技术面临的最大问题：合成过程难以控制。

六、分级与分离

1、分级：将粉体按不同粒度区间进行的分离操作（有时也称选粉）。分离：将混合粉体中性质不同的组分进行分离以及将固体颗粒从流体中分离出来的操作。分离是广义的分级；分级是狭义的分离。

2、分离效率的定义：分离后获得的某种成分的质量与分离前粉体中所含该成分的质量之比。

3、部分分级效率：将粉体按粒度特性分为若干粒度区间，分别计算出的各区间颗粒的分离率。欲求部分分级效率，必须知道原料及粗粉的粒度分布。

4、分级效率可分为粗（细）粉回收率和综合分级效率。粗粉回收率：粗粉组中粗颗粒的质量与原料中粗颗粒质量的比值。细粉回收率：也称选粉效率，细粉组中细颗粒的质量与原料中细颗粒质量的比值。综合分级效率：也称牛顿效率，将粗细粉回收率统一考虑。

5、粗、细粉回收率的局限性：如只采用细粉回收率来表征，就会得出“理想分级”的错误结论，有一定的局限性；而同时采用粗细粉回收率表征，不方便也难以说明问题。

6、超细分级的有关问题：

大多数有机粉体粘附性较强，并且在分级过程中易发生爆炸或燃烧；

对于磨蚀性强的粉体，应采用耐磨材料或加耐磨内衬。

对粉体的纯度要求较高时，要考虑防止杂质污染问题；

颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰撞和摩擦会产生极强的静电效应；

易粘附的粉体会糊附积聚于器壁上，导致通道的狭窄乃至阻塞，设计中应考虑必要的清理措施。

七、均化、混合与造粒

1、均化：通过机械的或流体的方法，使不同物理性质和化学性质的颗粒在宏观上分布均匀的过程。分类：

混合：两种或两种以上的粉体（固固相）。

搅拌：少量固体或液体在另一种液体中的均匀分布（固液相）。

捏合混练：对塑性体的均化。

2、均化效果评价

检验标准：粉体混合物微观上不均质的程度(以长度、面积或体积表示)。由于粉体混合物为物理混合，宏观是均质，而微观却并不均质。

混合均匀性概念包括分离尺度和分离强度。分离尺度愈大，表示混合的均匀性愈差。混合的分离强度愈大，则表示混合的均匀性愈差。

描述混合均匀度的特征数学量：合格率、标准偏差、离散度、均匀度、混合指数和混合速度。

3、影响均化的因素：（粒度和密度差影响最大）

物料粉体性质的影响：形状、粒度及粒度分布、密度、表面性质、休止角、流动性、含水量等

设备类型的影响

操作条件的影响

4、均化设备的分类：机械式混合机、气力混合机和连续混合机。

5、造粒：生产中的粒化又叫造粒，即将小粒径的粉体加工成较大粒级颗粒的过程。

6、造粒意义：①保持混合物的均匀度；②改善物理化学反应的条件；③提高物料流动性；④制造各种形状的产品。

7、造粒方法：

按是否添加液体：湿法造粒、干法造粒和熔融造粒

按工艺过程：凝聚造粒、挤压造粒、压缩造粒、破碎造粒、熔融造粒、喷雾造粒

7、颗粒的成长机理：第一阶段：形成球粒；第二阶段：球粒长大；第三阶段：长大的球粒进一步密实。以上三个阶段，一般在同一设备中完成，只是为了分析造粒过程而划分的。

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

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

粉体工程复习

2s d S π=πS s d =36πV v d = 第二章 粉体粒度分析及测量 （几何形态特征） 2.1单颗粒尺寸的表示方法 1.统计平均距 2.当量直径 即等效直径，就是利用测定某些与颗粒大小有关的性质推导出来，并使它们与线性量纲有关。最常用是“当量球径”（体积直径dv 和面积直径ds ）。 （1）等体积球当量径dv 所以有等体积球的直径为设颗粒的体积为,6, ,3v d V dv V π = （2）等表面积球当量径ds 2.2 形状颗粒因数 球形度Φc ：一个与待测的颗粒体积相等的球形体的表面积与该颗粒的表面积之比。数学表达式： *球形度计算举例（以棱长为a 的立方体颗粒为例）： 颗粒的体积：a3 颗粒的表面积：S=6a2 将颗粒的投影面积用一条线分成面 积大约相等的两部分，这条分界线在 颗粒投影轮廓上截取的长度dm ，称 为“马丁直径”。 一定方向测量颗粒投影轮廓的两端 相切的切线间的垂直距离，在一个 固定方向上的投影长度df ，称为“弗 雷特直径”。弗雷特直径≥马丁直径 此外，用一个与投影面积大致相等 的圆的直径来表示长度dp ，称为“投 影直径”。 222)(S V S V d d d d C ==Φππ

805.0==S S 球ψ()2 322366a a S πππ=???? ??=球%100)(%100)(?=??=N n D f N n D f p P p P 1)()(=+p P D R D D a d v 36π= 等体积球的直径： 等体积球的表面积： 所以 2.3粒度分布 粒度分布：对于颗粒群,除了平均粒径指标以外,我们通常还关心的是其中大小不同的颗粒所占的分数,或者说颗粒群的组成情况,即粒度分布。 1.粒度的频率分布 2.粒度的累积分布 大于或小于某一粒径的颗粒占颗粒群总数（或颗粒质量）的百分数，即为累积分布，或把颗粒大小的频率分布按一定方式累积得到的分布。分为两种：筛下累积D(Dp)和筛上累积R(Dp)。 筛下累积表示小于某一粒径的颗粒数的百分数； 筛上累积表示大于某一粒径的颗粒数的百分数。 课堂作业： 某一粉体颗粒的尺寸分布数据为： 直方图和累积分布曲线图 筛上累积 筛下累积

《人机工程学》复习资料全

人机工程学复习内容 说明:《人机工程学》考试分为A.B试卷，时间为2个小时，题型有辨析题、选择题、简答题、分析题、设计题。以下为复习内容，请大家好好准备，只有认真复习，才会取得好成绩，反之亦反。 友情提醒：考试为开卷考试，考试请带好铅笔、橡皮、草稿纸、尺、快速手绘表现工具——马克笔或彩铅等习惯用的手绘工具（因试卷纸张太薄，马克笔可能不适用）。 注意：虽然为开卷考试，但不可掉以轻心，考题均出自课堂内容，务必温习课本相关内容，重点在于理解知识点，知道如何应用，并在课本上做好笔记。 PS：学校要求只允许带本课程规定教材，不允许带其他教材、参考书、笔记本、打印资料、复印资料等其他任何资料，不然以作弊论处，请各位同学注意，自觉遵守考场规则。（没有教材的同学请注意，请及时购买。当然，对于有信心全部掌握在脑子里的学霸例外。） 祝大家考出好成绩！ 人机工学一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。 人:是指操作者，或使用者。 机:泛指人可操作与可使用的物，可以是机器，也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。 环境:环境是人与机共处的环境，如作业场所和作业空间，自然环境和社会环境等。 研究的基本途径就是系统的将人的能力、极限、特点、行为和动机等相关信息应用到人们使用的事物和过程的设计和环境中。 研究对象是人-机-环境系统，研究产品设计中与人有关的问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。 研究目的是使系统高效运行且系统中的人获得安全、健康和舒适，为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。 人机关系要实现的目标：实现高效、舒适、健康、安全等目标。

啤酒瓶玻璃厂课程设计.doc

温州大学07材料 课程设计任务书 设计题目年产1.5-3万吨啤（白）酒瓶玻璃工厂工艺初步设计本设计工作期限2010.12.13-2010.12.25 指导教师周永强 设计者江丽军

设计的原始资料 一、建厂地址 温州滨海工业园区 二、燃料 重油 三、水电供应及交通运输情况 城市自来水:供水能力100000吨/日 国家电网供电:供电能力300000KVA/日 铁路专用线入厂辅以汽车运输 四、建厂地点气象水文资料 1.气象资料 年平均湿度81%全年主导风向：偏北风年均降水量1385.3毫米 2.建厂地点地下水位高度 3.建厂地点土壤耐压力

年产2.38万吨啤酒瓶玻璃工厂工艺 初步设计指导书 第1章玻璃工厂工艺初步设计说明书内容和要求 1.1总论 （—）建设规模和生产方法 全厂总面积：50000㎡ 办公生活区面积：5000㎡ 后期预留面积：10000㎡ 生产方法：机械吹制法 （二）厂区位置 温州滨海工业园区 （三）概述设计产品的生产发展概况（历史、现状、发展前景）及其在国民经济中的作用和地位 玻璃制品生产在我国历史悠久，但由于种种原因，玻璃工业始终没有发展，在建国初期，我国日用玻璃基本是手工生产，厂家很少，技术落后，谈不上规模，当时全国产量不过一万吨左右，保温瓶不过10万支左右。50年代和60年代，我国日用玻璃处于发展时期，本着自力更生、艰苦奋斗的精神，开始用池炉熔化、机械制瓶，但发展速度较慢。到70年代由于逐步解决了窑炉及成型设备制造技术，使用国内自制的自动或半自动制瓶机，使我国日用玻璃产量由40万吨绯徊的局面发展到百万吨产量。到了80年代，引进和借鉴国外的先进技术和设备，我国日用玻璃行业有了很大的发展。９０年代，我国日用玻璃行业随着改革开放的深入发展，企业通过股份制等深层次改革，打破了旧国有体制的束缚，股份制极大调动了职工的积极性，一大批民营、合资、股份制企业相继涌现，加上国外大量先进技术、先进设备的引进及我国玻璃机器制造业的发展，促进了日用玻璃行业的发展，使我国日用玻璃行业进入了高速发展阶段。 特别是在2003年以来日用玻璃产量每年以一百万吨速度递增，据2008年底统计，日用玻璃全国产量已达1446万吨，全国日用玻璃行业企业已达1300家，职人数30多万人，工业总产值784亿元。近几年玻璃瓶罐行业涌现出广东华兴、河北索坤年产量过50万吨的龙头企业。涌现出河北北雄、承德华富、山西大华、宏艺、安徽德力等近百家玻璃器皿出口企业。涌现出北玻仪、山东力诺、重庆正川等拉管企业 改革开放以来，日用玻璃行业的高速发展，中国产业研究院咨询集团认为，主要原因有以下几条：1、人民生活水平的极大提高，促进了我国轻工业的飞速发展，并由此带动了日用玻璃行业的发展。国外市场对玻璃器皿的极大需求及国内啤酒行业的快速发展，使玻璃器皿、瓶罐生产更是突飞猛进。2、改革开放以来，用玻璃行业引进大量国外先进技术、先进设备，国内玻璃机器制造业的高速发展，使日用玻璃生产技术越来越成熟。进入行业的门坎越来越容易，使得民营资本大量涌入。3、玻璃制品的安全、卫生、经济和不污染盛装物等特点是其他包装物无法替代的，可回收使用的环保性得到使用者的认可，市场需求量逐年增加。 展望未来日用玻璃行业的未来，依旧有着很大的发展空间。首先，世界发达国家由于

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？

国内人机工程学教材-手持工具设计

人机工程学Man-Machine Engineering（4） 产品设计物理学 固态物体的三种重要物理特性为质量[m]、重心[CG]、惯性力矩[l]。 1.质量： 2.重心： 3.惯性力距：是决定产品感觉的重要因素。手部转动与挥动时。 手动操作产品的设计 一.把手设计：即产品与手的界面。 A.直径：着力抓握30——40mm，精密抓握8——16mm。掌握时把手直径为[如手电钻]30-50mm。持握时把手直径为8-16mm。 B.长度：掌宽71——97mm之间=把手长100——125mm。 C.形状：圆形截面较好。[三角、矩形、丁字形（扭力增大50%，最佳直径25mm，斜丁字形最佳夹角为60度。） D.弯角：最佳角度为10度。 E.双把手工具：抓握空间（空间宽度为45——80mm）。 两把手平行时为45——50mm。 把手向内弯时，为75——80mm。 最大握力限制在100N。 使用需要抓握动作的把手，手同时握住两把手单元， 把手两单元的距离为76-89mm之间。 F.用手习惯：左手10%，右手90%，惯用手力×80%=非惯用手 G.材质:与抓握方式有关。防水、油、汗等滑落问题。压力在掌心的平均分配，吸收震动撞击。凹纹橡胶材质为佳，不可太深或太浅。 H.把手四周空间：不戴手套为30-50mm。 I.既要求精确操作，又要求着力抓握的把手：可提供数个可更换的把手，也可由一组只是把手互异相同单元组成。 二.手动操作产品设计基本要求： 1.减少过多的受力抓取面积 2.减少静止的受力姿势以及设备使用时的捏取部位。 3.减少不便的关节位置，尽可能用中间姿势。 4.减少重覆在手部侧偏位置时做手指用力的动作。 5.减少设备造成手部震动的范围。 三.手握式工具： 设计原则： A.避免静态施力。

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、

人机工程学大纲

课程教学 大纲编号： 南京理工大学泰州科技学院 课程教学大纲 课程名称：人机工程学 课程学分：3 执笔人：汪惠芬周建中 审订人：龚光容 修（制）订日期：2013.10 一、课程的性质、地位与任务

理， 。 ， 人机工程学是一门新兴的边缘学科，它与国民经济各部门都有密切关系。人机工程学运用人体 测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、 功能、心理以及力学等问题的研究，研究如何正确处理人、机器及其工作环境之间的相互关系、相 互作用，设计能使操作者发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适 位置等。 二、课程的教学目标与基本要求 通过本课程的学习，要求了解并掌握人机工程学的基本概念、基本原掌握人机系统设计的一般方 法，在明确系统总体要求的前提下，分析和研究人、机、环境三个要素应具备的功能及其对系统总体性能 的影响，寻求人机系统最优组合方案能应用人机工程学知识指导具体产品的设计使人机系统工作安全、 高效、可靠。通过各个教学环节培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 三、课程内容 1 人机工程学概论 1.1 人机工程学的命名及定义 1.1.1 了解人机工程学的命名 美国“Human Engineering”,西欧 Ergonomics ，我国：人体工程学、人机工程学等。 1.1.2 了解人机工程学的定义 国际人类工效学 IEA 的定义，《辞海》的定义，美国 W.B.伍德森的定义 1.2 人机工程学的起源与发展 1.2.1 经验人机工程学 F.W.泰罗。使人适应于机器 1.2.2 科学人机工程学 重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人 1.2.3 现代人机工程学 使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能 1.3 人机工程学的研究内容与方法 1.3.1 了解人机工程学的研究内容 七个分支，四个主要方面 1.3.2△了解人机工程学的研究方法 实验法和非实验法及其内容 1.4 人机工程学体系 1.4.1△了解人机工程学的学科体系 人体科学、环境科学为上肢，管理科学、人文科学为下肢，工程技术科学为驱干，系统 论、模型论、优化论为支撑。 1.5 人机工程学与工业设计 了解人机工程学与工业设计的区别和联系 1.6 学科的应用 1.6.1 学科研究的课题 主要讲授应用于工业设计的 5 各方面