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内容简介

《粉体科学与工程》为高等学校“十三五”规划教材。书中综合了近年来理论和技术成果，分别从粉粒体、超细粉体和纳米粉体的特性、制备技术及其相关的应用角度进行了比较系统的阐述。全书共分为10章，包括概述、颗粒表征、粉碎、粉体分散、颗粒流体力学、分离、粉体贮存、混合、纳米粉体、粉体包装。
本书可作为高等院校材料科学与工程及材料类各专业的学生用书，亦可供科研、设计部门和生产工厂的相关工程技术人员参考使用。

目录

第1章概述1
1.1粉体概述1
1.1.1粉体概念1
1.1.2粉体科学与工程的发展3
1.2粉体分类4
1.3粉体基本性质4
1.3.1粉体静特性4
1.3.2粉体动特性4
1.3.3粉体化学性质5
1.4粉体化意义5
1.4.1化学反应速率5
1.4.2光学性能6
1.4.3分散性和分散体的流变性7
1.4.4纳米粒度的影响7
1.4.5新材料的开发与研究8
第2章颗粒表征9
2.1粒径9
2.1.1单颗粒粒径的表征10
2.1.2颗粒群平均粒径的表征14
2.1.3计算颗粒群平均粒径方法的选择16
2.2粒度分布17
2.2.1表格法17
2.2.2图解法17
2.2.3函数法19
2.3颗粒形状24
2.3.1概述24
2.3.2形状系数26
2.4颗粒测量技术28
2.4.1颗粒粒度及粒度分布的测量28
2.4.2颗粒粒度测量方法的选择41
2.4.3颗粒形状的测量41
2.4.4粉体表面积的测定42
第3章粉碎44
3.1粉碎机理44
3.1.1基本概念44
3.1.2粉碎过程中的粒度分布45
3.1.3裂缝与应力集中45
3.2粉碎原理48
3.2.1粉碎方法48
3.2.2被粉碎材料的基本物性48
3.2.3物料的压碎52
3.2.4物料的击碎53
3.2.5粉碎模型55
3.3粉碎理论56
3.3.1粉碎功耗定律56
3.3.2粉碎速度论62
第4章粉体分散67
4.1颗粒聚集体形态67
4.1.1原级颗粒67
4.1.2聚集体颗粒67
4.1.3凝聚体颗粒68
4.1.4絮凝体颗粒68
4.2工业生产中的粉体分散68
4.2.1颗粒悬浮体分散的重要性68
4.2.2颗粒悬浮体的极限悬浮速度70
4.3固体颗粒在空气中的分散70
4.3.1空气中颗粒黏结的根本原因70
4.3.2空气中颗粒黏结的其他原因71
4.3.3颗粒在空气中的分散途径73
4.4固体颗粒在液体中的分散74
4.4.1固体颗粒的浸湿74
4.4.2固体颗粒在液体中的聚集状态77
4.4.3固体颗粒在液体中的分散调控88
4.4.4固体颗粒的聚集状态与颗粒粒度的关系96
4.5粉体分散研究的趋势97
第5章颗粒流体力学98
5.1沉降现象98
5.1.1颗粒在流体中的运动特性98
5.1.2干扰沉降106
5.2固体流态化过程107
5.2.1透过流动现象108
5.2.2固体流态化111
5.2.3颗粒的流体输送114
5.3粉体输送技术120
5.3.1输送机械设备120
5.3.2气力输送装置125
5.3.3空气输送斜槽135
第6章分离139
6.1概述139
6.1.1分级139
6.1.2分离139
6.1.3分选139
6.2分离结果的评价140
6.2.1总分离效率140
6.2.2部分分离效率142
6.2.3分离界限与分离精度144
6.3筛分147
6.3.1筛分机理147
6.3.2筛分效率148
6.3.3筛分原理149
6.3.4影响筛分过程的因素153
6.3.5筛分机械155
6.4固气分离157
6.4.1防尘的意义158
6.4.2粉尘的特性158
6.4.3粉尘的产生与扩散159
6.4.4防尘措施161
6.4.5收尘效率162
6.5固液分离165
6.5.1沉降浓缩165
6.5.2过滤170
第7章粉体贮存173
7.1料仓设计理论173
7.1.1粉体摩擦特性174
7.1.2粉体压力计算183
7.1.3粉体的重力流动185
7.1.4整体流料仓设计原理188
7.2粉体贮存技术195
7.2.1贮料设备195
7.2.2料仓的计算及布置197
7.2.3粉体拱的类型及防拱措施200
7.2.4料位测定装置204
第8章混合206
8.1混合过程206
8.1.1混合目的206
8.1.2混合作用207
8.2混合均匀度208
8.2.1样品合格率 208
8.2.2标准偏差208
8.2.3离散度和均匀度210
8.2.4混合指数210
8.2.5混合速度211
8.3粉体混合技术211
8.3.1常用混合机及其分类211
8.3.2机械搅拌粉料混合机212
8.3.3气力搅拌混合设备215
8.3.4料浆搅拌机218
第9章纳米粉体222
9.1纳米颗粒特性222
9.1.1小尺寸效应222
9.1.2表面与界面效应228
9.1.3量子尺寸效应229
9.1.4宏观量子隧道效应231
9.2纳米粉体制备技术231
9.2.1概述231
9.2.2团簇的制备方法233
9.2.3气相法制备纳米微粒233
9.2.4液相法制备纳米微粒236
9.3纳米微粒的应用241
9.3.1纳米微粒在催化方面的应用241
9.3.2纳米磁性材料的应用242
9.3.3纳米微粒的光学特性及应用242
9.3.4纳米颗粒在陶瓷领域的应用242
9.3.5纳米颗粒在消防科技领域的应用243
9.3.6纳米颗粒在其他方面的应用243
9.3.7纳米颗粒应用中存在的问题244
第10章粉体包装246
10.1概述246
10.1.1粉体包装特点246
10.1.2粉体包装行业在国内的发展现状246
10.2水泥包装247
10.2.1水泥粉体产品的包装技术和包装材料247
10.2.2水泥包装机的分类与特点248
10.2.3回转式包装机的种类249
10.2.4各种自动插袋包装机的特点251
10.3热缩包装252
10.4散装253
10.5包装机行业的绿色发展255
10.5.1包装机械发展活跃，市场前景看好255
10.5.2我国包装机械制造业存在的问题及技术缺点255
10.5.3人工成本高涨，全自动包装机械行业潜力巨大256
10.5.4粉末包装机行业发展潜力巨大256
参考文献258

前言/序言

粉体科学与工程作为一门跨行业、跨学科的综合性学科，与材料科学与工程、化工工程、环境工程等的发展密切相关。掌握粉体工程的基本理论、粉体工程相关的单元操作（机械设备的构造、工作原理、特点和性能）及粉体工程的应用，对于材料专业的学生及从事粉体工程技术的相关人员至关重要。
本书是机非金属材料工程专业本科学生的专业教材。编写中综合了近年来各种版本的粉体工程教材以及最新理论和技术成果，分别从粉粒体、超细粉体和纳米粉体的特性、制备技术及其相关的应用角度进行了系统的阐述，本书适合作为高等院校材料科学与工程及材料类各专业的学生学习用书，亦可供科研、设计部门和生产工厂的相关工程技术人员参考使用。
本书按照厚基础、宽专业的指导思想，本着力求理论的系统性和完整性，深入浅出并且适用的原则，以粉体科学理论为基础，指导粉体加工实践（技术），进而带动和发展其应用。采用以理论线索带动具体实际的单元操作，这样既保持学科内在联系，又照顾读者的认识规律，做到理论联系实际，以利于培养学生分析问题和解决问题的能力，使其具有从事一般科学研究的水平和进行技术革新的技能，以适应现代技术发展的需要。即按由理论到实践、由实践到应用的思路，以粉体工程单元操作为主线，粉体科学为基础，粉体加工技术为实践，兼顾粉体在各领域的应用。
本教材分别由齐齐哈尔大学赵家林编写第1、3、9章，王超会编写第5、6章，王玉慧编写第2、8章，张永编写第4、10章，齐齐哈尔工程学院郝丽娜编写第7章。
本教材中的粉体工程基础部分可作为教学的重点，以课堂授课为主；粉体加工技术部分可以作为选择性内容讲授，也可以指导学生自学，以培养学生的自学能力和创新精神，提高创新意识和能力；粉体应用部分以学生阅读为主。
在编写过程中，本书参考了部分书籍和文献资料，在此向这些书籍和文献的作者表示谢意。本书由齐齐哈尔大学教材建设基金资助出版，在此致谢!
由于编者水平有限，书中难免有不当之处，敬请读者批评指正。

编者
2017年3月

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