粉體技術(shù)及設(shè)備

內(nèi)容概要

　　本書以粉體工程的基本知識(shí)為基礎(chǔ)，分別介紹了顆粒的物性、粉體的物性、顆粒流體力學(xué)、粉體機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)和粉塵爆炸的特性及粉體的制備、分離、分級(jí)、儲(chǔ)存、混合、造粒、輸送與供料等相關(guān)的單元操作，并介紹了操作單元相應(yīng)設(shè)備的工作原理、構(gòu)造、性能及應(yīng)用特點(diǎn)等。全書力求緊扣應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)和工程實(shí)際，貫徹“少推導(dǎo)、重應(yīng)用”的原則，在體現(xiàn)內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，重視理論與工程實(shí)際的結(jié)合，突出粉體在工程中實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容，做到通俗易懂，利于工程應(yīng)用；做到經(jīng)典內(nèi)容輔以新技術(shù)，反映當(dāng)前的新工藝和新技術(shù)，適應(yīng)技術(shù)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(guān)工程技術(shù)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(gè)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(shù)語1.2.2  形狀系數(shù)和形狀指數(shù)1.3  顆粒的表面現(xiàn)象和表面能1.3.1  固體表面現(xiàn)象1.3.2  固體的表面能和表面應(yīng)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(xì)力1.5  顆粒的團(tuán)聚與分散1.5.1  顆粒的團(tuán)聚狀態(tài)1.5.2  顆粒在.空氣中的團(tuán)聚與分散1.5.3  顆粒在液體中的團(tuán)聚與分散思考題2  粉體物性2.1  粉體堆積參數(shù)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(shù)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(shí)際堆積2.2.3  不同粒徑球形顆粒群的密實(shí)堆積2.2.4  實(shí)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(nèi)摩擦角與有效內(nèi)摩擦角2.3.4  壁摩擦角和滑動(dòng)摩擦角2.4  粉體流動(dòng)性2.4.1  開放屈服強(qiáng)度2.4.2  Jenke流動(dòng)函數(shù)思考題3  顆粒流體力學(xué)3.1  顆粒在流體中的沉降現(xiàn)象3.1.1  顆粒在靜止流體內(nèi)的沉降3.1.2  阻力系數(shù)3.1.3  沉降速度計(jì)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(zhuǎn)流體中的運(yùn)動(dòng)3.2  透過流動(dòng)現(xiàn)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(xiàn)象思考題4  粉體的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)4.1  概述4.1.1  機(jī)械力化學(xué)的概念4.1.2  物質(zhì)受機(jī)械力作用4.2  機(jī)械力化學(xué)原理4.2.1  晶粒細(xì)化缺陷密度增加4.2.2  局部高溫、高壓引起化學(xué)反應(yīng)4.2.3  等離子體理論4.2.4  機(jī)械力化學(xué)動(dòng)力學(xué)4.3  機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)與結(jié)晶構(gòu)造的變化4.3.1  晶格畸變及顆粒非晶化4.3.2  晶型轉(zhuǎn)變4.3.3  脫結(jié)晶水4.3.4  層狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)物質(zhì)的變化4.3.5  機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)4.4  機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)與其他物理化學(xué)性質(zhì)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(jī)械力化學(xué)效應(yīng)在材料科學(xué)中的應(yīng)用4.5.1  制備納米合金4.5.2  制備納米復(fù)合材料4.5.3  制備納米陶瓷4.5.4  礦物加工中的應(yīng)用4.5.5  機(jī)械力化學(xué)表面改性4.5.6  機(jī)械力化學(xué)在高分子材料中的應(yīng)用4.6  機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)的檢測(cè)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(diǎn)和相對(duì)可燃性5.1.3  粉塵爆炸的特點(diǎn)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(yù)防和防護(hù)5.3.1  粉塵爆炸的預(yù)防5.3.2  粉塵爆炸的防護(hù)思考題6  粉體的機(jī)械制備6.1  基本概念6.1.1  粉碎與粉碎比6.1.2  粉碎級(jí)數(shù)和粉碎流程6.1.3  強(qiáng)度6.1.4  硬度6.1.5  易碎性6.2  粉碎功耗理論6.2.1  經(jīng)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(shè)備分類6.3.1  粉碎方法6.3.2  粉碎設(shè)備分類6.3.3  粉碎技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)6.4  破碎設(shè)備6.4.1  顎式破碎機(jī)6.4.2  錘式破碎機(jī)6.4.3  反擊式破碎機(jī)6.4.4  其他類型破碎機(jī)械6.5  粉磨設(shè)備6.5.1  球磨機(jī)6.5.2  輥磨機(jī)6.5.3  輥壓機(jī)6.5.4  其他磨機(jī)6.6  超細(xì)粉碎機(jī)械6.6.1  高速機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)6.6.2  氣流磨6.6.3  攪拌磨6.6.4  膠體磨思考題7  化學(xué)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(xué)反應(yīng)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(yīng)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(jié)干燥法思考題8  分級(jí)8.1  分級(jí)效率8.1.1  分級(jí)效率的定義8.1.2  分級(jí)粒徑8.1.3  分級(jí)精度8.2  分級(jí)設(shè)備的切割粒徑8.3  分級(jí)流程及計(jì)算8.3.1  分級(jí)流程8.3.2  循環(huán)負(fù)荷8.3.3  粉碎一分級(jí)流程的計(jì)算8.4  篩分原理8.4.1  篩分機(jī)理8.4.2  影響篩分過程的因素8.5  篩分機(jī)械8.5.1  單軸慣性振動(dòng)篩8.5.2  雙軸慣性振動(dòng)篩8.5.3  電振篩8.5.4  概率篩簡介8.6  流體系統(tǒng)分級(jí)設(shè)備8.6.1  通過式選粉機(jī)8.6.2  離心式選粉機(jī)8.6.3  旋風(fēng)式選粉機(jī)8.6.4  新型高效選粉機(jī)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(biāo)準(zhǔn)9.1.3  粉塵濃度測(cè)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(fēng)收塵器9.2.4  選型計(jì)算9.2.5  影響旋風(fēng)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(jī)理及分類9.3.2  常用的幾種袋式收塵器的構(gòu)造和工作原理9.3.3  濾料和濾袋9.3.4  選型計(jì)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(jié)構(gòu)9.5.3  電極9.5.4  電收塵器的主要參數(shù)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(chǔ)存10.1  物料儲(chǔ)存的作用與分類10.2  料倉內(nèi)粉料流動(dòng)10.2.1  料倉內(nèi)粉料的流動(dòng)形式10.2.2  料倉內(nèi)粉料卸出的流動(dòng)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(shè)計(jì)10.4.1  整體流料倉的設(shè)計(jì)10.4.2  料倉形式的確定10.4.3  料倉容積設(shè)計(jì)10.4.4  卸料裝置的荷載10.4.5  料倉的動(dòng)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(jī)理11.1.2  混合的隨機(jī)性11.2  影響混合的因素11.2.1  固體粒子性質(zhì)11.2.2  混合工藝11.2.3  混合機(jī)性能和混合方式11.3  混合質(zhì)量評(píng)價(jià)11.3.1  合格率11.3.2  標(biāo)準(zhǔn)偏差11.3.3  離散度和均勻度11.3.4  均化效果11.4  混合質(zhì)量檢驗(yàn)11.4.1  取樣方法11.4.2  測(cè)定方法11.4.3  全組成均勻度11.5  機(jī)械均化設(shè)備11.5.1  重力式均化設(shè)備11.5.2  強(qiáng)制式均化設(shè)備11.6  氣力均化設(shè)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(diǎn)11.7.2  出口均勻度與滯留時(shí)間11.7.3  連續(xù)混合機(jī)11.8預(yù)均化堆場(chǎng)（庫）11.8.1  預(yù)均化堆場(chǎng)（庫）的作用和工作原理11.8.2  預(yù)均化堆場(chǎng)的布置11.8.3  預(yù)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(jī)械思考題12  輸送12.1  概述12.2  膠帶輸送機(jī)12.2.1  構(gòu)造12.2.2  分類12.2.3  主要構(gòu)件12.2.4  主要參數(shù)計(jì)算12.2.5  特點(diǎn)及應(yīng)用12.2.6  封閉式帶式輸送機(jī)12.3  螺旋輸送機(jī)12.3.1  結(jié)構(gòu)12.3.2  主要部件12.3.3  選型計(jì)算12.3.4  特點(diǎn)及應(yīng)用12.4  斗式提升機(jī)12.4.1  構(gòu)造12.4.2  主要構(gòu)件12.4.3  特點(diǎn)及應(yīng)用12.4.4  裝料和卸料方式12.4.5  選型計(jì)算12.5.其他機(jī)械化式輸送機(jī)12.5.1  板式輸送機(jī)12.5.2  刮板輸送機(jī)12.5.3  埋刮板輸送機(jī)12.5.4  Fu型鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)12.6  氣力輸送12.6.1  氣力輸送特點(diǎn)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(shè)計(jì)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(jī)13.4.1  給料機(jī)的類型13.4.2  選型依據(jù)13.4.3  常用的給料機(jī)13.5  給料的控制與計(jì)量13.5.1  JE一3G型恒速式皮帶秤13.5.2  wXC一1微機(jī)控制皮帶秤13.5.3  調(diào)速式定量秤13.5.4  其他計(jì)量設(shè)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(diǎn)14.1.3  ?；瘷C(jī)理14.2  玻璃配合料粒化工藝14.2.1  ?；鞒?4.2.2  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(duì)團(tuán)粒的質(zhì)量要求14.3.3  團(tuán)粒的質(zhì)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(jié)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(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：自激光問世以來，激光技術(shù)迅速發(fā)展并被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中的一個(gè)重要領(lǐng)域是新材料合成。20世紀(jì)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(xué)反應(yīng)以合成納米顆粒為目的的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。目前，采用激光法已經(jīng)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(dāng)一部分研究成果已經(jīng)開始走向工業(yè)化。激光誘導(dǎo)氣相化學(xué)反應(yīng)法是利用激光光子能量加熱反應(yīng)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(yīng)氣體，反應(yīng)氣體通過對(duì)入射激光光子的強(qiáng)吸收，氣體分子或原子在瞬間得到加熱、活化，在極短的時(shí)間內(nèi)完成反應(yīng)、成核、凝聚、生長等過程，從而制得相應(yīng)物質(zhì)的納米顆粒。根據(jù)J.S.Haggerty的估算，激光加熱到反應(yīng)最高溫度的時(shí)間小于10-4 s。被加熱的反應(yīng)氣流將在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)形成穩(wěn)定分布的火焰，火焰中心處的溫度一般遠(yuǎn)高于相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度，因此反應(yīng)在10-3 s內(nèi)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(yīng)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(yīng)區(qū)，經(jīng)短暫的生長過程到達(dá)收集室。為了保證反應(yīng)生成的核粒子快速冷凝.獲得超細(xì)的顆粒，需要采用冷壁反應(yīng)室。通常采用的技術(shù)是水冷式反應(yīng)器壁和透明輻射式反應(yīng)器壁。這樣，有利于在反應(yīng)室中構(gòu)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(tuán)聚，甚至燒結(jié)，還需要在反應(yīng)器內(nèi)配備惰性保護(hù)氣體，使生成的納米顆粒的粒徑得到保護(hù)。合成過程中首先要根據(jù)反應(yīng)需要調(diào)節(jié)激光器的輸出功率，調(diào)整激光束半徑以及經(jīng)過聚焦后的光斑尺寸，并預(yù)先調(diào)整好激光束光斑在反應(yīng)區(qū)域中的最佳位置。其次，要做好反應(yīng)室凈化處理，即進(jìn)行抽真空準(zhǔn)備，同時(shí)充人高純惰性保護(hù)氣體，這樣可以保證反應(yīng)能在清潔的環(huán)境中進(jìn)行。

編輯推薦

《粉體技術(shù)及設(shè)備》是材料科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型本科系列教材之一。

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