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粉体物料形状与干法造粒的关系
编辑:独影花开 识别码:21-989372 12号文库 发布时间: 2024-05-06 20:10:29 来源:网络

第一篇:粉体物料形状与干法造粒的关系

粉体物料形状与干法造粒的关系

摘要:

造粒是粉体技术的一个重要部分,各类粉状、块状、溶液和熔融状原料制成具有一定形状和强度的固体颗粒过程都属这一类。干法挤压造粒是目前我国粉体工业中压力成型法造粒的主要方法。在千法造粒过程中,粉末是在限定的空间中通过施加外力而压紧为密实状态的。造粒成功与否,一方面取决于施加外力的有效利用和传递,另一方面也取决于颗粒物料的物理性质。本文主要阐述粉体颗拉形状与干法挤压造粒的关系和影响。关键词:粉体物料;颗粒形状;干法挤压造粒

1概述

造粒,是粉体技术的一个重要部分,各类粉状、块状、溶液和熔融状原料制成具有一定形状和强度的固体颗粒过程都属这一类。广义的说,任何使小颗粒聚成较大实体的过程都可以称为造粒过程。这一过程可以改善细粉物料后处理加工及最终产品团聚操作的有效性。

造粒技术有近两百多年的发展,有关技术可追溯到古代成型过程,如砖、瓦等建筑材料的制备过程;捶打可塑性金属的成型过程,各种型式的药剂成型过程等,在十九世纪工业化过程中,由于对煤粉与细矿处理的需要,团粒过程走向大规模生产。本世纪初,造粒技术成了许多工业生产过程中的基本过程。到三十年代,发展尤为迅速,其主要原因为:

1.农业的高发展需要使用高质量的氮肥,而非颗粒状氮肥易产生很坏的结块现象。

2.原材料质量的下降,必须磨碎后除去杂质,而后对高品位材料进行团粒。

3.环境因素,包括对回收粉尘的处理和使用较粗颗粒炉料,以避免粉尘和烟雾对空气的污染。

4.自动化的高强度生产,要求给料具有很好的流动性。

5.现代食品向速溶或方便化发展。

造粒作业的目的和带来的好处大致可分为以下几点:(1)将物料制成理想的结构和形状;(2)为了准确定量、配剂和管理;(3)减少粉料的飞尘污染;(4)制成不同种类颗粒体系的无偏析混合体;(5)改进产品外观;(6)防止某些固相物产生过程中的结块现象;(7)改善分离状原料的流动特性;(8)增加粉料的体积质量,便于储存和运输;(9)降低有毒和腐蚀性物料处理作业过程中的危险性;(10)控制产品的溶解速度;(11)调整成品的空隙率和比表面积;(12)改善热传递效果和帮助燃烧;(13)适应不同的生物过程。

2粉体造粒技术分类

一般地,造粒的最初原料是细粉粒子,而产品是团粒(块),在此团粒中,仍保持了原始细粉粒子的某些特性。但情况也并非都如此,因为颗粒形状可由流动的固体,还可由浓泥浆(悬浮物)干燥、冷却制得。一般操作所形成的产品应是坚固稳定的物质,但有些应用中,秩序十分微弱和瞬时的粘结性,团粒的强度仅满足后续工序的需要即可。如在速溶食品和片剂的制备中,微弱的粉末团粒即可满足要求。同时,在某些颗粒材料的产生过程中,造粒操作是一辅助过程,其主要目的可能是干燥(如喷雾干燥),也可能是废物处理(如流化床焚烧炉)。

为使粉体粒化,在细粉料之间必须产生连接力。粉粒间的链接作用分为5类:

1.固体链接:在一定的温度条件下,在分离的相互接触点上,由于分子的相互扩散而形成连接两个颗粒的固体链。

2.毛细血管作用:在液体链中,毛细管压力能够使颗粒与颗粒之间形成较强的结合力。这种力在液体被蒸发后就会消失。

3.粘接力和粘附力:高粘度的结合介质,如沥青和其他高分子有机液体能够形成很类似固体链的连接。

4.固体颗粒之间的吸附力:固体颗粒之间的吸引力有范德华力、静电力和磁场力,如果两个颗粒靠的足够的近,这些力就能把颗粒牢固地结合在一起,颗粒越小,这种结合力越明显。

5.颗粒表面凹凸交错的结合力:纤维状、薄片状或形状不规则的颗粒互相接触、碰撞、重叠在一起时,形成相互交错并结合在一起。现有粉体造粒技术可分为4类:

1.搅拌法造粒:是将某种液体或粘结剂渗人固态细粉末中并适当地搅拌,使液体和固态细粉末相互密切接触,产生粘结力而形成团粒。最常用的搅拌方法是通过圆盘、锥形或筒形转鼓回转时的翻动、滚动以及帘式垂落运动来完成。根据成型方式又可分为滚动团粒、混合团粒及粉末成团。典型的设备有造粒鼓、斜盘造粒机、锥鼓造粒机、盘式造粒机、滚筒造粒机、捏合机、鼓式混料机、粉末掺合机(锤式、立轴式、带式)、落幕团粒机等。搅拌法的优点是成型设备结构简单,单机产量大,所形成的颗粒易快速溶解、湿透性强,缺点是颗粒均匀性不好,所形成的颗粒强度较低。

2.喷雾和分散弥雾法:该法是在特定设备中,使处于高度分散状态的液相或半液相物料直接成为固体颗粒。这种造粒设备有喷雾干燥塔、喷雾干燥器、造粒塔、喷动床和流化床干燥器以及气流输送干燥器等。这种喷雾和分散弥雾造粒法的共同特性为:液态进料必须是可用泵输送的和可弥散的;造粒过程通常应为连续、自动化的以及大规模的操作;造粒系统必须设计成能回收或循环使用料末,以解决物料的磨损消耗和粉末夹带现象;产品粒度一般限制在Slnln以下。这类设备的优点在于物料的造粒过程和干燥过程同时进行。该设备可广泛应用于制药、食品、化工、矿业以及陶瓷工业等。其缺点是颗粒强度较低,粒度较小。

3.热熔融成型法:热熔融成型法是利用产品的低熔点特性(一般低于3℃),将熔融物料通过特殊的冷凝方式,使其冷凝结晶成所要求的片状、条状、块状、半球状等形状。根据成型设备工作原理,主要可分为转鼓结片机和回转冷带落模成型装置。

4.压力成型法:该法是将要造粒的粉体物料限定在特定空间中,通过施加外力压紧为密实状态。根据所施加外力的物理系统不同,压力成型法又可分为模压法和挤压法。典型的模压法设备有重型压块机、台式压榨机、混凝土块压制机、压砖机、重型制片机等。其优点是可制造较大的团块,所制成的物料也有相当的机械强度,缺点是设备的适用范围较小,对有的物料不易脱模。这类设备多用于建筑、制药等领域。挤压法造粒是目前我国粉体工业中压力成型法造粒的主要方法。挤压法造粒设备根据工作原理和结构可分为真空压杆造粒机、单(双)螺杆挤压造粒机、模型冲压机、柱塞挤压机、对辊式挤压机、对齿式造粒机等。这类设备可广泛适用于石油化工、有机化工、精细化工、医药、食品、饲料、肥料、染料、塑料助剂、色母粒、橡胶助剂等等领域。该法具有适应能力强、产量大、粒度均匀、颗粒抗压强度好、成粒率高、散落性和分散性强等优点。

3粉体物料颗粒形状性质

在用压力法进行造粒过程中,粉末是在限定的空间中通过施加外力而压紧为密实状态的。产生稳定团聚的力有絮团的桥连力、低粘度液体粘结力、表面力和互聚力。团聚操作的成功与否,一方面取决于施加外力的有效利用和传递,另一方面也取决于颗粒物料的物理性质。

颗粒形状是指一个颗粒的轮廓边界或表面上各点所构成的图像。颗粒形状直接影响粉体的其他特性,如流动性、填充性等,亦直接与颗粒在混合、贮存、运输、烧结等单元过程中的行为有关。工程中,根据不同的使用目的,人们对颗粒的形状有不同的要求。例如,用作砂轮的研磨料,要求颗粒形状具有棱角,表面粗糙;高速干压法成型的墙地砖坯粉,要求在模具中填充迅速、排气顺畅,故以球形粒子为宜;混凝土集料则要求强度高和紧密的填充结构,因此碎石的形状希望是正多面体。反过来,颗粒形状因形成的过程不同而不同,例如,简单摆动式额式破碎机会产生较多的片状产物;喷雾干燥制备的粉料则多为球形颗粒。因此,对各种颗粒形状需要定量加以描述,以示区别。

另一方面,在理论研究和工业实际中,往往将形状不规则的颗粒假定为球形,以方便计算粒径,实验结果也容易再现。正因如此,从而成为理论计算与实际情况出人很大的主要原因之一。所以一般需将有关理论公式中的颗粒尺寸乘以表示外形影响的系数加以修正。

4干法制粒:

法造粒机。关于干法造粒机的讨论,本楼主查遍了百度、谷歌等网站,未找到类似的阐述干法造粒机缺陷及改进的文献。究其原因,可能是大家关注的不多,另外,这种设备的使用用户相对也不多。干法制粒优点: 将粉体原料直接制成满足用户要求的颗粒状产品,无需任何中间体和添加剂,造粒后产品粒度均匀,堆积密度显著增加,即控制污染,又减少粉料浪费,改善物料外观和流动性,便于贮存和运输,可控制溶解度、孔隙率和比表面积等。

4(1)、干法造粒作业的目的以下几点: 1.将物料制成理想的结构和形状; 2.为了准确定量、配剂和管理; 3.减少粉料的飞尘污染;

4.制成不同种类颗粒体系的无偏析混合体; 5.改进产品外观;

6.防止某些固相物产生过程中的结块现象; 7.改善分离状原料的流动特性;

8.增加粉料的体积质量,便于储存和运输;

9.降低有毒和腐蚀性物料处理作业过程中的危险性; 10.控制产品的溶解速度;

11.调整成品的空隙率和比表面积; 12.改善热传递效果和帮助燃烧; 13.适应不同的生物过程。

4(2)、粉体物料颗粒形状性质

自然界中和工业生产中遇到的颗粒并非理想的规则体,如球形,其形状是千差万别的:球形(spherical)、立方体(cubical)、片状(platy,discs)、柱状(prismoidal)、鳞状(flaky)、粒状(granular)、棒状(rodlike)、针状(needle-like,acicular)、纤维状(fibrous)、树枝状(dendritic)、海绵状(sponge)、块状(blocky)、尖角状(sharp)、圆角状(round)、多孔(porous)、聚集体(aglomelate)、中空(hollow)、粗糙(rough)、光滑(smooth)、毛绒的(fluffy,nappy)。

用数学语言描述的几何形状,除特殊场合需要三种数据以外,一般至少需要两种数据及其组合。通常使用的数据包括三轴方向颗粒大小的代表值,二维图像投影的轮廓曲线,以及表面和体积等立体几何各有关数据。习惯上将颗粒大小的各种无因次组合称为形状指数(shape index),立体几何各变量的关系则定义为形状系数(shape factor)。

形状指数

1)均齐度(proportion)颗粒两个外形尺寸的比值——长短度(elongation)N和扁平度(flackiness,flatness)M可以根据三轴径L、B、T之间的比值导出:

长短度N=长径/短径=L/B(≥1)扁平度M=短径/厚高度=B/T(≥1)当L=B=T时,即立方体的上述两指数均等于1 2)充满度(space filling factor)体积充满度Fv,又称容积系数,表示颗粒的外接直方体体积与颗粒体积V之比,即:

Fv=LBT/V(≥1)Fv的倒数可看作颗粒接近直方体的程度,极限值为1。

面积充满度 Fb,又称外形放大系数,表示颗粒投影面积A与最小外接矩形

面积之比,即:

Fb=A/LB(≤1)3)球形度(degree of sphericity)球形度或称真球度,表示颗粒接近球体的程度:

ψ0=πDV2/S(≤1)DV=(6V/π)1/3 式中DV表示颗粒的球体积相当经,S为颗粒表面积,V为颗粒的体积。

对于形状不规则的颗粒,当测定其表面积困难时,可采用实用球形度,即:

ψ0′=与颗粒投影面积相等的圆的直径/颗粒投影的最小外接圆的直径(≤1)4)圆形度(degree of circularity)圆形度又称轮廓比,表示颗粒的投影与圆接近的程度:

ψc=πDH/L DH=(4A/π)1/2

L表示颗粒投影的周长。

5)圆角度(roundness)

表示颗粒棱角磨损的程度,其定义为:

圆角度=∑ri/NR(≤1)式中 ri——颗粒轮廓上的曲率半径;R——最大内接圆半径;N——角数。形状系数 1)表面积形状系数

Фs=颗粒的表面积/(平均粒径)2=S/dp2(>1)2)体积形状系数

Фv=颗粒的体积/(平均粒径)3=V/dp3(≤1)3)比表面积形状系数

Φ=表面积形状系数/体积形状系数=Фs/Фv(>1)对于球形颗粒,上述三个形状系数分别为:

Фs=πd02/d02=π

Фv =πdo3/6d03=π/6 Φ=Фs/Фv =6π/π=6 必须指出的是,由于颗粒的粒径表示方法很多,因此采用不同的粒径表示方法可以定义出不同的形状系数。另外,粒径值又与粒径的测量方法有关,因此形状系数的数值亦随测量方法不同而异。所以,在使用形状系数时,一定要注意颗粒径的具体表达形式。

4)粗糙度系数

前述的形状系数是个宏观量。如果微观地考察颗粒,会发现粒子表面往往是高低不平的,有许多微小裂纹和孔洞。其表面的粗糙程度用粗糙度系数R来表示:

R = 粒子微观的实际表面积/表观视为光滑粒子的宏观表面积(>1)颗粒的粗糙程度直接关系到颗粒间和颗粒与固体壁面间的摩擦、粘附、吸附性、吸水性以及孔隙率等颗粒性质,也是影响造粒操作设备工件被磨损程度的主要因素之一。因此,粗糙度系数是一个不容忽视的参数。

5结论:

粉体颗粒形状对由干法挤压造粒机制得的颗粒的抗压强度有很大影响:

1.粉体颗粒球的形状越趋近于球体,即粉体颗粒的球形度越大,挤压制得的颗粒的抗压强度越小;粉体颗粒的形状越复杂,即粉体颗粒的球形度越小,挤压制得的颗粒的抗压强度越大。

2.粉体颗粒为正球体时,挤压成粒效果不如其它形状的粉体。

3.当粉体存在粒径分布时,其制得的颗粒的抗压强度要高于均一粒径粉体制得的颗粒。

第二篇:更新瓷料氧化铝造粒粉获得项目基金支持

济源市更新瓷料有限公司

JIYUAN GENGXIN PORCELAIN CO.,LTD--------------

氧化铝精密陶瓷造粒粉

济源市更新瓷料有限公司氧化铝精密陶瓷造粒粉项目获创新基金的支持,202_年7月份将完成验收。项目技术主要由公司两项发明专利支撑,项目的主要技术点为材料超微细加工。公司粉料做成的陶瓷晶粒细小、均匀、无气孔。上海硅酸盐研究所检测96瓷成瓷密度为3.82g/cm3,弯曲强度高达461Mpa,平均441 Mpa,广泛适用于制造油田缸套、各种轴塞、军用陶瓷等高强度陶瓷部件。用户产品已成功出口日本、美国。99瓷成瓷温度为1600—1630℃。分两档:普通类,Al2O3含量99.0±0.2%,密度为3.85—3.90g/cm3;高档类,Al2O3含量99.3—99.6%,密度为3.90—3.93 g/cm3,可替代进口高档99瓷。

第三篇:粉体科学与工程基础

第一章

2.什么是超微粉体的表面效应和量子尺寸效应?

答:前者指:随着尺寸的减小,表面原子数量占颗粒总原子数量的比例增加,而表面原子因一侧失去最邻近原子的成键力,引起表面原子的扰动,使得表面原子和近表面原子距离较体内原子大,并产生“再构”现象。这种再构会改变表面及近表面区的对称性,并影响所有对结构敏感的性质。同时随着尺寸的减小,颗粒比表面积和表面能增加,使得颗粒表面的活性大大提高,由此产生所谓超细粉体的表面效应。

后者指:当颗粒尺寸减小到某一值时,金属费米能级附近,相邻的电子能级由准连续态变为离散态的现象。

第二章

1.单颗粒的粒径度量主要有哪几种?各自的物理意义是什么?

答: 轴径是指:以颗粒某些特征线段,通过某种平均方式,来表征单颗粒的尺寸大小。

球当量径是指:用与颗粒具有相同特征参量的球体直径来表征单颗粒的尺寸大小。

圆当量径是指:用于颗粒具有相同投影特征参量的圆直径来表征单颗粒的尺寸大小。

定向径是指:在以光镜进行颗粒形貌图像的粒度分析中,对所统计的颗粒尺寸度量,均与某一方向平行,且以某种规定的方式获取每个颗粒的线性尺寸,作为单颗粒的粒径。

2.粉体分布方程的主要形式有哪几种?各自使用的范围是什么? 答:(1).正态分布,某些气溶胶和沉淀法制备的粉体,起个数分布近似符合这种分布。(2).对数正态分布,大多数粉体,尤其是粉碎法制备的粉体较为符合对数正态分布器频度曲线是不对称的,曲线峰值偏向小粒径一侧。

(3).Rosin-Rammler分布,对于粉体产品或粉尘,特别在硅酸盐工业中,如煤粉、水泥粉碎产品较好的符合该分布。

(4).Gates-Gaudin-Schumann分布,对于某些粉碎产品,如颚式破碎机、輥式破碎机和棒磨机等粉碎产品较好的符合该分布。4.颗粒形状影响粉体哪些重要的性质?

答:颗粒形状影响粉体的比表面积、流动性、堆积性、附着性、流体透过阻力、化学反应活性和填充材料的增强、增韧性等。

7.在粉体的比表面积定义中,粉体颗粒的总表面积指的是什么面积?

答:指的是颗粒轮廓表面积与呈开放状态的颗粒内部空隙、裂缝表面积之和。

第三章

1.影响颗粒堆积结构的主要因素有哪些?

答:第一类涉及颗粒本身的集合特性,如颗粒大小、粒度分布及颗粒形状;第二类涉及颗粒间作用力和颗粒堆积条件,如颗粒间接触点作用力形式、堆积空间的形状与大小和外力施加方式与强度等条件。

4.如何理解粗、细二组元混合颗粒堆积理论对致密堆积的指导意义? 答:(1)当组分接近百分之百为粗颗粒时,堆积体的表观体积由粗颗粒决定,细颗粒作为填充进入粗颗粒的空隙中,细颗粒不占有堆积表观体积;

(2)当组分接近百分之百为细颗粒时,细颗粒形成空隙并堆积在粗颗粒周围,堆积体的表观体积为细颗粒的表观体积和粗颗粒的体积之和。

6.粉体致密堆积的经验有哪些?

答:(1)用单一粒径尺寸的颗粒,不能满足致密堆积对颗粒级配的要求;

(2)采用多组分且组分粒径尺寸相差较大的颗粒,可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求;

(3)细颗粒数量应足够填充堆积体的空隙,两组分时,粗、细数量比例约为7:3;三组分时,粗、中、细颗粒数量比例约为7:1:2时,相对而言,可更好的满足致密堆积对粒度与级配的要求。

(4)在可能的条件下,适当增大临界颗粒(粗颗粒)尺寸,可较好地满足致密堆积对粒度与级配的要求。

第四章

1.颗粒间的内聚力有哪些?

答:范德华力Fv 静电吸引力Fe 液体桥联力Flb 固体桥联力Fsb。

2.为什么说分子间作用是短程力,对颗粒间的分子作用力是长程力?

答:对于块状固质,范德华力是短程力,但是,对由于极大量分子集合体构成的体系—颗粒来说,这种分子力随着颗粒间距离的增大其衰减程度明显变缓。这是由于尺寸微小且相对分散的颗粒,分别集合了大量分子,使分子间作用力形成协同作用效果。因此,对颗粒来说,范德华力可在表面最短距离l约100nm范围内起作用,而通常认为,固体紧密接触时表面距离可达l=0.4nm,所以,颗粒间的范德华力是不能忽视的。8.粉体层开放屈服强度的概念是什么?如何获取粉体层开放屈服强度?

答:在一壁面勿摩擦的理想圆柱型筒体内装入粉体,并在粉体层表面施加一密实压应力使粉体具有一定的密实强度。取下筒体,在侧壁勿任何约束力作用的情况下,若已成型的粉体能承受某一最大压应力而不溃塌,则表明粉体具有与最大压应力相等的密实强度。这一强度称为粉体层开放屈服强度。

粉体层开放屈服强度可通过粉体层屈服轨迹和莫尔圆获得。做一与屈服轨迹相切的莫尔圆,该圆与σ轴的交点即为粉体层开放屈服强度。

9.粉体流动函数的概念是什么?与粉体流动性之间关系如何?

答:粉体流动函数FF定义为FF=σ1/fc。在一定密实应力σ1作用下,开放屈服强度fc小的粉体,FF值较大,即流动性好。当fc为0时,FF趋近与无穷大。粉体能完全自由流动。

第五章

2.流体对颗粒的运动阻力由哪两部分组成?阻力系数与颗粒雷诺数之间的关系? 答:由粘性阻力和惯性阻力组成。阻力系数C=f(Rep)

第六章

3.颗粒的晶格比热容随颗粒尺寸变化的机理是什么?

答:德拜比热容理论认为:当温度较高时,晶体比热容基本不随温度变化,当温度低于

433德拜温度时,晶格比热容和德拜温度的比值有以下关系: Cv=12π RT/5ΘD 5.光波在颗粒分散体系中的散射机理是什么? 答:瑞利散射 米氏散射 夫琅禾费散射

7.颗粒的光吸收机理是什么?光吸收现象有何应用意义?

答:机理:由于光传播时的交变电磁场与颗粒的分子相互作用,使颗粒分子中的电子出现受迫振动,而维持电子振动所消耗的能量,变为其他形式的能量而耗散掉。

应用:光照吸收材料用于电镜、核磁共振、波普仪和太阳能利用,还可以防止红外线、防雷达的隐身材料等。其中金的超微颗粒,不仅吸光率高,而且其在可见光至红外线区域内,光的吸收率不随波长而变化,因此可作为红外传感材料。

第七章

2.颗粒表面活性位与颗粒表面几何形状之间的关系是什么?

答:随着颗粒尺寸的减小,完整晶面在颗粒总表面上所占的比例减小,键力不饱和的质点占全部质点的比例增多,从而大大提高了颗粒的表面活性。颗粒表面活性取决于两个因素:其一,比表面积大小,其二,断裂面的集合形状。

6.颗粒在溶剂中对高分子表面活性剂的吸附建有哪几种主要类型?吸附特点是什么? 答:(1)氢键.键合是非离子型高分子表面活性剂在鳄梨表面吸附的主要原因.(2)共价键.高分子表面活性剂与颗粒表面生成配位键.(3)疏水键.高分子表面活性剂的疏水基可与非极性表面发生疏水键合作用而产生吸附.(4)经典作用.荷电表面与高分子表面活性离子,通过静电作用吸附在颗粒表面.9.粉体的聚凝有哪几种类型? 答:聚集;凝结;絮凝;团聚 11.粉体在空气中的分散措施有那些? 答:干燥分散;机械分散;表面改性分散

12.粉体在液体中的颗粒间作用力主要有哪几种?这些力的特性是什么?

答:(1)范德华力,粉体在液体中的颗粒间作用力考虑由于存在着不能忽视的液体分子对颗粒分子的作用,而导致的对颗粒与颗粒之间分子作用力的影响.(2)双电层静电作用力,(3)空间位组作用,当颗粒表面吸附有高分子表面活性剂时,在颗粒与颗粒相互接近过程中,吸附层将产生一种所谓“空间作用”.(4)溶剂化膜作用,当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物,或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用,在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜.14.颗粒在溶液中的双电层静电作用与颗粒表面电位ζ之间的关系是什么?

答:对同质颗粒,恒为排斥力,且当表面电位大于30mV时,双电层静电作用力要大于范德华吸引力,故可作为一种使颗粒分散的措施.对异质颗粒,根据颗粒所负电性,则有可能为吸引力.15.粉体在液体中吸附高分子表面活性剂时有哪两种空间形式,形成空间位阻的条件是什么?

答:吸附高分子表面活性剂层致密时,空间作用为压缩排斥力,吸附高分子表面活性剂层稀松时,空间作用为穿插链接作用.3

16.什么是溶剂化膜作用?与颗粒表面的极性关系是什么?

答:当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物,或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用,在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜.视颗粒表面的极性的差异程度不同.水对极性表面颗粒为排斥力,对非极性表面颗粒为吸引力.17.粉体在液体中的分散调控措施有那些?其作用原理是什么? 答:介质调控;分散剂调控;机械调控

(1)润湿原则.颗粒必须被液体介质润湿。以使颗粒能很好的浸没在液体介质中.(2)表面力原则.颗粒间的总表面力必须是一个较大的正值,以使颗粒间有足够强的相互排斥作用,防止颗粒间相互接触并产生凝聚.第八章

1.粉碎机械力化学效应对粉体性质可能发生的变化分为哪几类? 答:物理变化;结晶态变化;化学变化

2.粉碎平衡的概念是什么?产生粉碎平衡的原因是什么?

答:粉碎过程中,颗粒尺寸的减小过程与微细颗粒的聚结过程的平衡,称为粉碎平衡.产生原因:(1)微细颗粒间的相互作用力有范德华力、静电力、液桥力,以及机械压力致使颗粒聚结.(2)粉碎过程中,随着颗粒尺寸的减小,颗粒的宏观晶体缺陷和裂纹的数量大大减小,使得颗粒尺寸难以进一步减小.(3)根据粉碎机理分析,颗粒碎裂面的扩展所需的能量,几乎全部来自于应力场中贮存的弹性形变能.习题6 某粉状物料的真密度为3000kg/m3,当该粉料以孔隙率0.4的状态堆积时,求其表观密度?

解:由ε=1-ρa/ρp 故ρa=(1-ε)ρp =(1-0.4)*3000 =1800kg/m3习题10 密度为2650kg/m3的石英颗粒在水中自然沉降,当水的粘度为1.005×10-3Pa·S,密度为1000kg/m3时,若要使颗粒在层流区内沉降,其最大Stokes粒径为多少?若该颗粒在空气中沉降,其最大Stokes粒径又为多少?空气密度1.225kg/m3,粘度为18.1×10Pa·S。-6

1.解:当stokes粒径最大时,即Dp最大

则Rep取最大,即Rep=1 ∴Rep=Dpu1 ①

又∵ u=Dp2(p)g18 ②

182 联立①②得,Dp=3

(p)g 当颗粒在水中自然沉降:

182 最大stokes粒径Dp=3

(p)g =1.04*10-4m 当颗粒在空气中自然沉降:

182 Dp=3

(p)g =5.70*10-5m

第四篇:粉体材料科学与工程专业

粉体材料科学与工程专业

专业简介

学科:工学

门类:材料类

专业名称:粉体材料科学与工程专业

粉体材料科学与工程专业主要培养从事新型高新能新材料科学研究、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的高级专门人才,涉及的学科知识和产业背景包括纳米技术、精细陶瓷、金属与合金材料、高分子材料,航天航空材料、舰船材料、高温合金、硬质合金、医用生物材料、能源材料、磁性材料、隐身吸波材料、环境过滤材料等其它功能材料。

主要课程:物理冶金基础、粉体工程、粉体固结原理与技术、纳米材料学等。

修业年限:4年。

授予学位:工学学士学位。

专业就业状况

毕业生可到科研院(所)、高等院校、国防军工及其他产业部门从事纳米材料、信息材料、生物材料、军用新材料等新型粉体材料的科研、设计、开发、生产、教学、管理等工作。

院校分布部分

中南大学。

第五篇:国际粉体检测与控制联合会202_年工作总结

国际粉体检测与控制联合会202_年工作总结

由于我联合会成立较晚,机构小、人员少、财力单薄,所以工作一直处于维持状态。但是,近一年多的时间里在代理理事长谢植教授的认真领导下,联合会的工作力度得到了加强。根据联合会社团法人登记证书上规定的业务范围(学术交流、理论研究、业务培训、国际合作和咨询服务)的要求,联合会积极开展了国际国内的学术交流和人员来往,促进了本领域的科学技术的发展。为了实现202_年末提出的202_年的工作计划,落实“中国科协第七次全国代表大会”的会议精神,联合会的代理理事长谢植教授和秘书长李新光博士领导秘书处的同志们,积极开展与国际上本领域知名学者学术交往,保证了联合会的组织规模扩大和学术活动的进一步活跃,促进了我国在该领域的科学研究和技术发展。在国际国内粉体检测与控制领域,联合会的学术影响和地位日益提高,在国际上已经成为一个重要的学术团体,中国学者已经在该领域成为重要的学术核心,并得到世界发达国家知名学者们的重视和认可,他们已经成为联合会的深入发展的主要学术力量。为了不断发展和巩固联合会在国际学术组织中的地位和影响,我们作了以下几项工作。

一、认真学习《中国科协全国学会组织通则》,积极扩大本领域的国际会员队伍,搞好联合会的组织建设。

通过实践经验,我们深深感到:一个社会团体的组织建设是它能健康成长的基本保证。由于我联合会是国际学术组织,所以在国内对于国际学术团体的组织建设和人员管理,没有成型和好经验可以借鉴。根据这种情况,联合会认真学习《通则》精神,结合国际学术组织发展的需要,联合会秘书处曾与十几个国家的学者和专家对联合会这样的国际学术团体建设征求意见和建议。作了大量的组织建设工作。

(一)、认真选定新的理事和国际会员,加速扩大会员队伍,搞好联合会的组织建设。

各国理事普遍认为,学术团体必须以国际知名学者为骨干力量和核心,开展学术交流和人员交往,才能保证联合会的健康发展和队伍的迅速扩大。联合会对各国的理事和会员进行了广泛的征求意见,他们希望代表本国学术力量的理事必须通过知名学者推荐和各国会员选举产生,才有代表性。我们总结了十多年来联合会理事的选拔和管理的经验,从202_年11月开始到现在的近一年多的时间里,对原有18位(来自17个国家)理事,进行了通讯调查,并采用各国粉体检测与控制领域知名学者的推荐或选举并行的办法产生了新的一届理事会理事成员。对新的理事选拔和确定是经过各国原来理事推荐和多数国家老理事的认同后确定的。例如,澳大利亚的新理事成员、Newcastle University的Mark Jones教授是由New South Wales University的一位教授推荐两位澳大利亚知名学者来出任联合会的理事,但他们认为,Mark Jones教授是在国际和澳大利亚国内十分有影响的颗粒和粉体物料领域知名学者,更能代表澳大利亚的学术力量。根据澳大利亚教授们的推荐和联合会直接与Mark Jones 教授通信来往后。理事长和秘书长都认为Mark Jones 教授是澳大利亚出任理事的合适人选。今年10月23日联合会邀请Mark Jones 教授专程来我联合会作了他的研究方向的学术报告,并为联合会的发展提出了宝贵的意见和建议,他感到“粉体检测与控制领域应该是国际学术界极为重要学科,联合会应该加速发展。”并且高兴地表示愿意担任联合会的新理事并出任副理事长。德国应用系统安全与医学研究会Siegfried Ranandt教授是闻名于美国和各欧洲国家的世界著名粉尘爆炸和安全防护的专家。今年11月26日他应邀来我联合会进行学术访问,对联合会的学术领域给予了极高的评价。他认为粉体检测与控制是国际上极为关注的学术研究和产业应用的重要领域。他认为应该把联合会办好,在国际学术界会产生重要影响。他是经过德国和我国学者共同推荐的联合会新的理事成员和副理事长。美国、日本、德国、荷兰、英国和意大利等国的新理事成员都是通过上述办法由本国原理事和知名学者推荐产生的。现在已经确定新的理事会由17名理事组成,分别来自日本、德国、澳大利亚、美国、英国、荷兰、韩国、智利和中国的学者。我国有清华大学和东北大学的教授(共四名)出任理事,理事长和秘书长分别由东北大学的谢植教授和李新光博士担任。副理事长(三名)由日本、德国和澳大利亚的教授来出任。

经过各国知名学者的推荐和认可产生的新理事们将为联合会的发展献计献策,积极为各国间的学术和人员的交流做出他们的贡献,这将有利于迅速扩大各国的会员队伍,搞好联合会的组织建设。开通了国际学术队伍的联系,联合会以此队伍为依靠,就会不断提高联合会在国际学术界的地位,促进该领域的科技不断发展。

(二)、依靠各国理事的积极支持,做好理事会换届的准备工作,抓好联合会的组织建设。

由于原理事会成员大部分年事已高,202_年年初理事长、两位副理事长(意大利和日本各一人)和秘书长经协商一致推荐年轻有为的中国东北大学仪表研究所所长、中国科协第五届全国10大杰出青年科技工作者、我国科技发明二等奖获得者、博士生导师 谢植教授出任新的理事长,并开始担任代理理事长职务。秘书长由原副秘书长李新光博士担任。在代理理事长和新任秘书长的带领下,一年多来联合会的工作有了很大起色。今年年内已经通过了由“辽宁中意浩诚会计事务有限公司”对联合会财务工作进行的严格审计,完成了社团负责人(法人由理事长兼任、两位副理事长和秘书长)变动申请材料(该材料已于今年8月27日上报中国科协)。在新的代理理事长和秘书长的领导下,秘书处积极开展了与国内外学者和研究部门的联系,已经与美国、英国、日本、澳大利亚、韩国、意大利、荷兰、德国、智利、波兰等国的新理事成员建立了稳固的学术联系,使联合会的组织建设呈现了崭新的面貌。

(三)、健全会员管理制度,明确会员的责任和义务,凝聚会员的力量,把联合会办的更好。

为了加强对会员严格管理,明确会员在联合会中的职责和义务,联合会计划向全体会员发给联合会章程和会员证书。联合会已经设计和印刷了会员证,并计划在202_年正式发给每一个正式会员。此项工作在202_年第一季度发放完毕。

(四)、得到中国科协的关怀和挂靠单位的支持,是加速联合会组织发展的重要保证。

多年来,硬件环境的短缺,给国际组织的发展带来很多困难。要想尽快扩大和密切联合会常设机构与各国理事的通讯联系,良好的硬件环境是国际学术团体组织发展的重要保证。

一年来,在新的代理理事长谢植教授的领导下,联合会的硬件环境有了很大改善。今年十月联合会在挂靠单位的帮助下,原来与挂靠单位合用办公室的环境分离,已经有了独立的办公室,并且配备了很完善的办公设备(联接互联网的计算机系统两套、专用电话和传真、打印机、办公桌椅、文件柜等)。联合会的组织发展得到中国科协的高度重视,学会学术部学会管理处朱文辉处长还多次主动与联合会秘书长联系对此专门进行了认真商讨,并希望能尽快总结出常设机构设立在我国的国际学术团体的组织法和管理模式。他的提议给了我们很多创新启发。正是在他的指导下,联合会在近几个月里相继邀请澳大利亚、德国、英国等学者来联合会商讨联合会的发展和学术交流,使我们在办会的道路上探索了新的方法,并激发了秘书处工作人员办好联合会的热情和决心。

二、开展国际学术交流,做好国内企业和研究单位的国际学术交流和国际产业设备博览会的咨询活动,活跃该领域的国际合作。

今年一年来,联合会为组织和联合主办明年和后年的国际学术会议和本领域交流活动投入人力和财力,进行筹备和咨询工作。联合会下属的中国粉体检测与控制应用委员会吸纳了“青岛海瀚国际会展中心有限公司”和“四川成都风向标国际会展中心有限公司”为会员单位。现已经计划明年8月间委托承办单位“成都风向标国际会展有限公司”在成都举办“第三届中国西部国际粉体技术设备和仪器博览会”。届时将邀请十几个国外重要公司和国内知名企业参加技术交流、咨询和设备仪器展览。今年8月到10月期间,联合会会同承办单位进行了方案论证和起草向中国科协和有关部门申报的材料。

今年10月7日澳大利亚New Castle 大学举办“第12届国际粉体和块状物料处理学术会议”,并专门邀请联合会副秘书长到大会进行学术交流。联合会与清华大学粉体技术研究中心共同撰写论文,并专门派遣该校盖国胜教授参加会议,得到了会议主办单位的高度重视,并为联合会与澳大利亚的学术交流和合作打下了良好基础。会后,大会主席Mark Jones教授接受联合会的邀请于10月23日专程来到东北大学(沈阳,秘书处所在地)对联合会进行了为期两天的专访。

联合会已经邀请德国著名粉尘防爆专家、联合会新的理事(拟任新的副理事长)在今年11月28日对我学会进行学术访问。共商联合会的组织发展等事宜。

联合会的下一届系列国际学术会议(“第八届国际粉体检测与控制学术会议”)的筹备工作已经于今年8月开始启动。起草会议征文通知和组成会议组织机构等工作已经就绪,将在近日向各会员单位和个人发出通知。

“国际粉体检测与控制联合会” 在我国的分支机构“工业应用委员会”在今年只召开了一次理事会议(分支机理事长:王福利教授)。现在已经筹备了将在明年5月召开的“第三届工业应用委员会学术研讨会”。国内会员98人,都是由国内各高校的教授和企业的工程技术人员组成。

三、目前存在的问题

由于联合会的国际会员分布世界各地,通讯联系缓慢。过去对国际会员的管理只是停留在学术会议的筹备和论文的准备上,而对本领域的人员和学术交流没有重视,致使国际学术交流不活跃。今年我们通过参加中国科协举办的学会工作会议和秘书长工作会议,得到很好的培训,开始认识到联合会理事国之间必须开展经常性的国际学术交往和紧密合作对联合会的发展是十分重要的和必要的。

多年来,联合会一直规定每三年召开一次国际学术会议。学术交流活动的疏远,会员之间的学术联系稀少,这就出现了有部分会员对联合会的亲和力下降。所以开展形式多样的学术交流、学术研讨和学术访问,以加强会员之间的交往,有利于联合会会员队伍的扩大和组织管理的制度化。

由于我联合会因财力和技术力量的困难,致使202_年计划中的两项工作没能实现:(1)原来计划完善联合会的网站工作,没有如期完成。(2)原计划申办“国际粉体检测与控制”年刊,未能申报。我们希望在新的一年里就这两项工作能得到上级主管部门的经费资助。

四、结语

今年联合会的总结是在正值党的十七大胜利闭幕后各行各业正在掀起学习和落实十七大精神热潮的重要时刻完成的。在这历史转折关头,我们更加感到必须把联合会办得更好。随着我国国力和国际影响的不断增强,新的形势对国际学会提出了更大的期望和更高的要求。国家对中国科协投资越是不断增加,人民对中国科协寄予的期望就会更加殷切,因为中国科协是全国科技精英汇集的大本营,是科技兴国的生力军和中华民族的希望。我们联合会作为中国科协领导下的全国学会,面对国家的重托和人民的期望,深感肩上的担子越发沉重!正是这种重托和期望会激励我们在新的一年里踏实工作,为把联合会办成国际上知名的学术团体努力奋斗!

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