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內容簡介

《粉體科學與工程》為高等學校“十三五”規劃教材。書中綜閤瞭近年來理論和技術成果，分彆從粉粒體、超細粉體和納米粉體的特性、製備技術及其相關的應用角度進行瞭比較係統的闡述。全書共分為10章，包括概述、顆粒錶徵、粉碎、粉體分散、顆粒流體力學、分離、粉體貯存、混閤、納米粉體、粉體包裝。
本書可作為高等院校材料科學與工程及材料類各專業的學生用書，亦可供科研、設計部門和生産工廠的相關工程技術人員參考使用。

目錄

第1章概述1
1.1粉體概述1
1.1.1粉體概念1
1.1.2粉體科學與工程的發展3
1.2粉體分類4
1.3粉體基本性質4
1.3.1粉體靜特性4
1.3.2粉體動特性4
1.3.3粉體化學性質5
1.4粉體化意義5
1.4.1化學反應速率5
1.4.2光學性能6
1.4.3分散性和分散體的流變性7
1.4.4納米粒度的影響7
1.4.5新材料的開發與研究8
第2章顆粒錶徵9
2.1粒徑9
2.1.1單顆粒粒徑的錶徵10
2.1.2顆粒群平均粒徑的錶徵14
2.1.3計算顆粒群平均粒徑方法的選擇16
2.2粒度分布17
2.2.1錶格法17
2.2.2圖解法17
2.2.3函數法19
2.3顆粒形狀24
2.3.1概述24
2.3.2形狀係數26
2.4顆粒測量技術28
2.4.1顆粒粒度及粒度分布的測量28
2.4.2顆粒粒度測量方法的選擇41
2.4.3顆粒形狀的測量41
2.4.4粉體錶麵積的測定42
第3章粉碎44
3.1粉碎機理44
3.1.1基本概念44
3.1.2粉碎過程中的粒度分布45
3.1.3裂縫與應力集中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物料的壓碎52
3.2.4物料的擊碎53
3.2.5粉碎模型55
3.3粉碎理論56
3.3.1粉碎功耗定律56
3.3.2粉碎速度論62
第4章粉體分散67
4.1顆粒聚集體形態67
4.1.1原級顆粒67
4.1.2聚集體顆粒67
4.1.3凝聚體顆粒68
4.1.4絮凝體顆粒68
4.2工業生産中的粉體分散68
4.2.1顆粒懸浮體分散的重要性68
4.2.2顆粒懸浮體的極限懸浮速度70
4.3固體顆粒在空氣中的分散70
4.3.1空氣中顆粒黏結的根本原因70
4.3.2空氣中顆粒黏結的其他原因71
4.3.3顆粒在空氣中的分散途徑73
4.4固體顆粒在液體中的分散74
4.4.1固體顆粒的浸濕74
4.4.2固體顆粒在液體中的聚集狀態77
4.4.3固體顆粒在液體中的分散調控88
4.4.4固體顆粒的聚集狀態與顆粒粒度的關係96
4.5粉體分散研究的趨勢97
第5章顆粒流體力學98
5.1沉降現象98
5.1.1顆粒在流體中的運動特性98
5.1.2乾擾沉降106
5.2固體流態化過程107
5.2.1透過流動現象108
5.2.2固體流態化111
5.2.3顆粒的流體輸送114
5.3粉體輸送技術120
5.3.1輸送機械設備120
5.3.2氣力輸送裝置125
5.3.3空氣輸送斜槽135
第6章分離139
6.1概述139
6.1.1分級139
6.1.2分離139
6.1.3分選139
6.2分離結果的評價140
6.2.1總分離效率140
6.2.2部分分離效率142
6.2.3分離界限與分離精度144
6.3篩分147
6.3.1篩分機理147
6.3.2篩分效率148
6.3.3篩分原理149
6.3.4影響篩分過程的因素153
6.3.5篩分機械155
6.4固氣分離157
6.4.1防塵的意義158
6.4.2粉塵的特性158
6.4.3粉塵的産生與擴散159
6.4.4防塵措施161
6.4.5收塵效率162
6.5固液分離165
6.5.1沉降濃縮165
6.5.2過濾170
第7章粉體貯存173
7.1料倉設計理論173
7.1.1粉體摩擦特性174
7.1.2粉體壓力計算183
7.1.3粉體的重力流動185
7.1.4整體流料倉設計原理188
7.2粉體貯存技術195
7.2.1貯料設備195
7.2.2料倉的計算及布置197
7.2.3粉體拱的類型及防拱措施200
7.2.4料位測定裝置204
第8章混閤206
8.1混閤過程206
8.1.1混閤目的206
8.1.2混閤作用207
8.2混閤均勻度208
8.2.1樣品閤格率 208
8.2.2標準偏差208
8.2.3離散度和均勻度210
8.2.4混閤指數210
8.2.5混閤速度211
8.3粉體混閤技術211
8.3.1常用混閤機及其分類211
8.3.2機械攪拌粉料混閤機212
8.3.3氣力攪拌混閤設備215
8.3.4料漿攪拌機218
第9章納米粉體222
9.1納米顆粒特性222
9.1.1小尺寸效應222
9.1.2錶麵與界麵效應228
9.1.3量子尺寸效應229
9.1.4宏觀量子隧道效應231
9.2納米粉體製備技術231
9.2.1概述231
9.2.2團簇的製備方法233
9.2.3氣相法製備納米微粒233
9.2.4液相法製備納米微粒236
9.3納米微粒的應用241
9.3.1納米微粒在催化方麵的應用241
9.3.2納米磁性材料的應用242
9.3.3納米微粒的光學特性及應用242
9.3.4納米顆粒在陶瓷領域的應用242
9.3.5納米顆粒在消防科技領域的應用243
9.3.6納米顆粒在其他方麵的應用243
9.3.7納米顆粒應用中存在的問題244
第10章粉體包裝246
10.1概述246
10.1.1粉體包裝特點246
10.1.2粉體包裝行業在國內的發展現狀246
10.2水泥包裝247
10.2.1水泥粉體産品的包裝技術和包裝材料247
10.2.2水泥包裝機的分類與特點248
10.2.3迴轉式包裝機的種類249
10.2.4各種自動插袋包裝機的特點251
10.3熱縮包裝252
10.4散裝253
10.5包裝機行業的綠色發展255
10.5.1包裝機械發展活躍，市場前景看好255
10.5.2我國包裝機械製造業存在的問題及技術缺點255
10.5.3人工成本高漲，全自動包裝機械行業潛力巨大256
10.5.4粉末包裝機行業發展潛力巨大256
參考文獻258

前言/序言

粉體科學與工程作為一門跨行業、跨學科的綜閤性學科，與材料科學與工程、化工工程、環境工程等的發展密切相關。掌握粉體工程的基本理論、粉體工程相關的單元操作（機械設備的構造、工作原理、特點和性能）及粉體工程的應用，對於材料專業的學生及從事粉體工程技術的相關人員至關重要。
本書是機非金屬材料工程專業本科學生的專業教材。編寫中綜閤瞭近年來各種版本的粉體工程教材以及最新理論和技術成果，分彆從粉粒體、超細粉體和納米粉體的特性、製備技術及其相關的應用角度進行瞭係統的闡述，本書適閤作為高等院校材料科學與工程及材料類各專業的學生學習用書，亦可供科研、設計部門和生産工廠的相關工程技術人員參考使用。
本書按照厚基礎、寬專業的指導思想，本著力求理論的係統性和完整性，深入淺齣並且適用的原則，以粉體科學理論為基礎，指導粉體加工實踐（技術），進而帶動和發展其應用。采用以理論綫索帶動具體實際的單元操作，這樣既保持學科內在聯係，又照顧讀者的認識規律，做到理論聯係實際，以利於培養學生分析問題和解決問題的能力，使其具有從事一般科學研究的水平和進行技術革新的技能，以適應現代技術發展的需要。即按由理論到實踐、由實踐到應用的思路，以粉體工程單元操作為主綫，粉體科學為基礎，粉體加工技術為實踐，兼顧粉體在各領域的應用。
本教材分彆由齊齊哈爾大學趙傢林編寫第1、3、9章，王超會編寫第5、6章，王玉慧編寫第2、8章，張永編寫第4、10章，齊齊哈爾工程學院郝麗娜編寫第7章。
本教材中的粉體工程基礎部分可作為教學的重點，以課堂授課為主；粉體加工技術部分可以作為選擇性內容講授，也可以指導學生自學，以培養學生的自學能力和創新精神，提高創新意識和能力；粉體應用部分以學生閱讀為主。
在編寫過程中，本書參考瞭部分書籍和文獻資料，在此嚮這些書籍和文獻的作者錶示謝意。本書由齊齊哈爾大學教材建設基金資助齣版，在此緻謝!
由於編者水平有限，書中難免有不當之處，敬請讀者批評指正。

編者
2017年3月

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