出版時間:2007-1 出版社:華東理工大學出版社 作者:張長森 編 頁數:365
內容概要
本書以粉體工程的基本知識為基礎,分別介紹了顆粒的物性、粉體的物性、顆粒流體力學、粉體機械力化學效應和粉塵爆炸的特性及粉體的制備、分離、分級、儲存、混合、造粒、輸送與供料等相關的單元操作,并介紹了操作單元相應設備的工作原理、構造、性能及應用特點等。全書力求緊扣應用型人才培養(yǎng)的目標和工程實際,貫徹“少推導、重應用”的原則,在體現內容的完整性和系統(tǒng)性的基礎上,重視理論與工程實際的結合,突出粉體在工程中實踐性、應用性較強的內容,做到通俗易懂,利于工程應用;做到經典內容輔以新技術,反映當前的新工藝和新技術,適應技術發(fā)展的需要。因此,本書既可作為本科材料類專業(yè)教材,也可作為相關工程技術人員和研究人員的參考書。
書籍目錄
1 顆粒物性1.1 顆粒粒徑和粒度分布1.1.1 單個顆粒的粒徑1.1.2 顆粒群的平均粒徑1.1.3 粒度分布1.2 顆粒形狀1.2.1 顆粒形狀術語1.2.2 形狀系數和形狀指數1.3 顆粒的表面現象和表面能1.3.1 固體表面現象1.3.2 固體的表面能和表面應力1.4 顆粒問的作用力1.4.1 顆粒間的范德瓦爾斯力1.4.2 顆粒間的靜電力1.4.3 顆粒間的毛細力1.5 顆粒的團聚與分散1.5.1 顆粒的團聚狀態(tài)1.5.2 顆粒在.空氣中的團聚與分散1.5.3 顆粒在液體中的團聚與分散思考題2 粉體物性2.1 粉體堆積參數2.1.1 容積密度2.1.2 空隙率2.1.3 填充率2.1.4 配位數2.2 球形顆粒的堆積2.2.1 等徑球形顆粒群的規(guī)則堆積2.2.2 等徑球形顆粒群的實際堆積2.2.3 不同粒徑球形顆粒群的密實堆積2.2.4 實際顆粒的堆積2.2.5 影響顆粒堆積的因素2.3 粉體的摩擦性2.3.1 休止角2.3.2 庫侖定律2.3.3 內摩擦角與有效內摩擦角2.3.4 壁摩擦角和滑動摩擦角2.4 粉體流動性2.4.1 開放屈服強度2.4.2 Jenke流動函數思考題3 顆粒流體力學3.1 顆粒在流體中的沉降現象3.1.1 顆粒在靜止流體內的沉降3.1.2 阻力系數3.1.3 沉降速度計算3.1.4 非球形顆粒沉降速度3.1.5 干擾沉降3.1.6 等降顆粒3.1.7 顆粒在旋轉流體中的運動3.2 透過流動現象3.2.1 層流狀態(tài)3.2.2 湍流狀態(tài)3.3 流化床3.3.1 流態(tài)化過程3.3.2 流態(tài)化類型3.3.3 流態(tài)化中的不正?,F象思考題4 粉體的機械力化學效應4.1 概述4.1.1 機械力化學的概念4.1.2 物質受機械力作用4.2 機械力化學原理4.2.1 晶粒細化缺陷密度增加4.2.2 局部高溫、高壓引起化學反應4.2.3 等離子體理論4.2.4 機械力化學動力學4.3 機械力化學效應與結晶構造的變化4.3.1 晶格畸變及顆粒非晶化4.3.2 晶型轉變4.3.3 脫結晶水4.3.4 層狀結晶結構物質的變化4.3.5 機械力化學反應4.4 機械力化學效應與其他物理化學性質的變化4.4.1 顆粒粒徑和比表面積的變化4.4.2 密度變化4.4.3 溶解度和溶解速率4.4.4 電性4.4.5 吸附能力4.4.6 離子交換和置換能力4.4.7 表面自由能4.5 機械力化學效應在材料科學中的應用4.5.1 制備納米合金4.5.2 制備納米復合材料4.5.3 制備納米陶瓷4.5.4 礦物加工中的應用4.5.5 機械力化學表面改性4.5.6 機械力化學在高分子材料中的應用4.6 機械力化學效應的檢測和判斷方法思考題5 粉塵爆炸5.1 燃燒和爆炸5.1.1 燃燒和爆炸5.1.2 燃點和相對可燃性5.1.3 粉塵爆炸的特點5.1.4 可燃粉塵的分類5.2 粉塵爆炸要素分析5.2.1 粉塵爆炸的必要條件5.2.2 粉塵爆炸的特性5.3 粉塵爆炸的預防和防護5.3.1 粉塵爆炸的預防5.3.2 粉塵爆炸的防護思考題6 粉體的機械制備6.1 基本概念6.1.1 粉碎與粉碎比6.1.2 粉碎級數和粉碎流程6.1.3 強度6.1.4 硬度6.1.5 易碎性6.2 粉碎功耗理論6.2.1 經典粉碎功耗理論6.2.2 新近粉碎功耗理論6.2.3 粉碎極限6.3 粉碎方法和粉碎設備分類6.3.1 粉碎方法6.3.2 粉碎設備分類6.3.3 粉碎技術發(fā)展動態(tài)6.4 破碎設備6.4.1 顎式破碎機6.4.2 錘式破碎機6.4.3 反擊式破碎機6.4.4 其他類型破碎機械6.5 粉磨設備6.5.1 球磨機6.5.2 輥磨機6.5.3 輥壓機6.5.4 其他磨機6.6 超細粉碎機械6.6.1 高速機械沖擊式粉碎機6.6.2 氣流磨6.6.3 攪拌磨6.6.4 膠體磨思考題7 化學法制備粉體7.1 概述7.2 液相法7.2.1 共沉淀法7.2.2 化合物沉淀法7.2.3 水解法7.3 氣相法7.3.1 蒸發(fā)凝聚法7.3.2 氣相化學反應法7.4 固相法7.4.1 固相熱分解法7.4.2 化合或還原化合法7.4.3 固相反應法7.4.4 自蔓延高溫合成法7.5 噴霧法7.5.1 噴霧干燥法7.5.2 噴霧焙燒法7.6 凍結干燥法思考題8 分級8.1 分級效率8.1.1 分級效率的定義8.1.2 分級粒徑8.1.3 分級精度8.2 分級設備的切割粒徑8.3 分級流程及計算8.3.1 分級流程8.3.2 循環(huán)負荷8.3.3 粉碎一分級流程的計算8.4 篩分原理8.4.1 篩分機理8.4.2 影響篩分過程的因素8.5 篩分機械8.5.1 單軸慣性振動篩8.5.2 雙軸慣性振動篩8.5.3 電振篩8.5.4 概率篩簡介8.6 流體系統(tǒng)分級設備8.6.1 通過式選粉機8.6.2 離心式選粉機8.6.3 旋風式選粉機8.6.4 新型高效選粉機思考題9 分離9.1 基本概念9.1.1 分離的意義9.1.2 粉塵的排放標準9.1.3 粉塵濃度測定9.1.4 收塵器類型9.1.5 分離效率9.2 離心式分離器9.2.1 工作原理9.2.2 分類9.2.3 幾種常用的旋風收塵器9.2.4 選型計算9.2.5 影響旋風收塵器性能的主要因素9.3 過濾式分離器9.3.1 袋式收塵器的收塵機理及分類9.3.2 常用的幾種袋式收塵器的構造和工作原理9.3.3 濾料和濾袋9.3.4 選型計算9.4 重力分離器9.5 電收塵器9.5.1 工作原理及性能9.5.2 類型及結構9.5.3 電極9.5.4 電收塵器的主要參數9.5.5 電收塵器的使用9.5.6 新型電收塵器9.6 氣-固-液系統(tǒng)的分離9.6.1 水浴收塵器9.6.2 泡沫收塵器思考題10 儲存10.1 物料儲存的作用與分類10.2 料倉內粉料流動10.2.1 料倉內粉料的流動形式10.2.2 料倉內粉料卸出的流動形式10.3 料倉的壓力10.3.1 料倉的壓力特性10.3.2 料斗的壓力分布10.4 料倉及料斗的設計10.4.1 整體流料倉的設計10.4.2 料倉形式的確定10.4.3 料倉容積設計10.4.4 卸料裝置的荷載10.4.5 料倉的動壓力10.5 料倉的故障及防止措施10.5.1 粉體的偏析及防止措施1O.5.2.粉體靜態(tài)拱及防止措施思考題11 混合11.1 概述11.1.1 混合機理11.1.2 混合的隨機性11.2 影響混合的因素11.2.1 固體粒子性質11.2.2 混合工藝11.2.3 混合機性能和混合方式11.3 混合質量評價11.3.1 合格率11.3.2 標準偏差11.3.3 離散度和均勻度11.3.4 均化效果11.4 混合質量檢驗11.4.1 取樣方法11.4.2 測定方法11.4.3 全組成均勻度11.5 機械均化設備11.5.1 重力式均化設備11.5.2 強制式均化設備11.6 氣力均化設備11.6.1 流化式氣力混合11.6.2 重力式氣力混合11.6.3 脈沖旋流式氣力混合11.7 連續(xù)混合11.7.1 連續(xù)混合的優(yōu)缺點11.7.2 出口均勻度與滯留時間11.7.3 連續(xù)混合機11.8預均化堆場(庫)11.8.1 預均化堆場(庫)的作用和工作原理11.8.2 預均化堆場的布置11.8.3 預均化庫的布置11.8.4 堆料和取料方式11.8.5 堆料和取料機械思考題12 輸送12.1 概述12.2 膠帶輸送機12.2.1 構造12.2.2 分類12.2.3 主要構件12.2.4 主要參數計算12.2.5 特點及應用12.2.6 封閉式帶式輸送機12.3 螺旋輸送機12.3.1 結構12.3.2 主要部件12.3.3 選型計算12.3.4 特點及應用12.4 斗式提升機12.4.1 構造12.4.2 主要構件12.4.3 特點及應用12.4.4 裝料和卸料方式12.4.5 選型計算12.5.其他機械化式輸送機12.5.1 板式輸送機12.5.2 刮板輸送機12.5.3 埋刮板輸送機12.5.4 Fu型鏈式輸送機12.6 氣力輸送12.6.1 氣力輸送特點12.6.2 氣力輸送的類型12.6.3 氣力輸送系統(tǒng)的主要組成部分12.6.4 空氣輸送槽思考題13 供料與給料13.1 基本概念13.1.1 供料13.1.2 給料13.2 供料溜槽(管)13.2.1 溜槽的作用及類型13.2.2 溜槽的設計要求13.2.3 常用的溜槽13.3 供料閘門13.3.1 閘門的作用及類型13.3.2 常用的閘門13.4 給料機13.4.1 給料機的類型13.4.2 選型依據13.4.3 常用的給料機13.5 給料的控制與計量13.5.1 JE一3G型恒速式皮帶秤13.5.2 wXC一1微機控制皮帶秤13.5.3 調速式定量秤13.5.4 其他計量設備思考題14 造粒14.1 概述14.1.1 造粒及其意義14.1.2 造粒方法及其特點14.1.3 ?;瘷C理14.2 玻璃配合料粒化工藝14.2.1 粒化流程14.2.2 影響?;囊蛩?4.3 陶瓷干壓坯料的造粒14.3.1 干壓坯料造粒工藝14.3.2 干壓成型對團粒的質量要求14.3.3 團粒的質量控制14.4 醫(yī)藥片劑制造工藝14.4.1 制顆粒片14.4.2 粉末或結晶直接壓片14.5 微囊化14.5.1 微囊的制備方法14.5.2 影響微囊粒子大小的因素思考題參考文獻
章節(jié)摘錄
版權頁:插圖:自激光問世以來,激光技術迅速發(fā)展并被廣泛地應用于各個領域,其中的一個重要領域是新材料合成。20世紀70年代以后,人們開始研究依靠激光激發(fā)引起氣體、液體、固體表面的化學反應以合成納米顆粒為目的的化學反應機制。目前,采用激光法已經制備出各種金屬氧化物、碳化物、氮化物等納米顆粒,其中有相當一部分研究成果已經開始走向工業(yè)化。激光誘導氣相化學反應法是利用激光光子能量加熱反應體系來制備納米顆粒的一種方法,其基本原理是利用大功率激光器的激光束照射于反應氣體,反應氣體通過對入射激光光子的強吸收,氣體分子或原子在瞬間得到加熱、活化,在極短的時間內完成反應、成核、凝聚、生長等過程,從而制得相應物質的納米顆粒。根據J.S.Haggerty的估算,激光加熱到反應最高溫度的時間小于10-4 s。被加熱的反應氣流將在反應區(qū)域內形成穩(wěn)定分布的火焰,火焰中心處的溫度一般遠高于相應化學反應所需要的溫度,因此反應在10-3 s內即可完成。激光法合成納米顆粒的主要過程包括原料處理、原料蒸發(fā)、反應氣配制、成核與生長、捕集等。生成的核粒子在載氣流的吹送下迅速脫離反應區(qū),經短暫的生長過程到達收集室。為了保證反應生成的核粒子快速冷凝.獲得超細的顆粒,需要采用冷壁反應室。通常采用的技術是水冷式反應器壁和透明輻射式反應器壁。這樣,有利于在反應室中構成大的溫度梯度分布、加速生成核粒子的冷凝,抑制其過分生長。此外,為了防止顆粒碰撞,粘連團聚,甚至燒結,還需要在反應器內配備惰性保護氣體,使生成的納米顆粒的粒徑得到保護。合成過程中首先要根據反應需要調節(jié)激光器的輸出功率,調整激光束半徑以及經過聚焦后的光斑尺寸,并預先調整好激光束光斑在反應區(qū)域中的最佳位置。其次,要做好反應室凈化處理,即進行抽真空準備,同時充人高純惰性保護氣體,這樣可以保證反應能在清潔的環(huán)境中進行。
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《粉體技術及設備》是材料科學與工程專業(yè)應用型本科系列教材之一。
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