《粉体科学与工程基础.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粉体科学与工程基础.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、弟一早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。这种再构会变更表面与近表面区的对称性，并影响全部对 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，金属费米能级旁边，相邻 的电子能级由准连续态变为离散态的现象。其次章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
2、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得 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？各自运用的范围是什么？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
3、不对称的，曲线峰值偏向小粒径一侧o(3) . Rosin-Rammler分布，对于粉体产品或粉尘，特殊在硅酸盐工 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，如颗式破 裂机、帽式破裂机和棒磨机等粉碎产品较好的符合该分布。4.颗粒形态影响粉体哪些重要的性质？答：颗粒形态影响粉体的比表面积、流淌性、积累性、附着性、流体 透过阻力、化学反应活性和填充材料的增加、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.影响颗粒积
4、累结构的主要因素有哪些？答：第一类涉与颗粒本身的集合特性，如颗粒大小、粒度分布与颗粒 形态；其次类涉与颗粒间作用力和颗粒积累条件，如颗粒间接触点作 用力形式、积累空间的形态与大小和外力施加方式与强度等条件。4.如何理解粗、细二组元混合颗粒积累理论对致密积累的指导意义？ 答：(1)当组分接近百分之百为粗颗粒时，积累体的表观体积由粗颗 粒确定，细颗粒作为填充进入粗颗粒的空隙中，细颗粒不占有积累表观体积；(2)当组分接近百分之百为细颗粒时，细颗粒形成空隙并积累在粗 颗粒四周，积累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.粉体致密积累的阅历有哪些？答：(1)用单一粒径尺寸的颗粒，不能满意
5、致密积累对颗粒级配的要 求；(2)采纳多组分且组分粒径尺寸相差较大的颗粒，可较好的满意致 密积累对粒度与级配的要求；(3)细颗粒数量应足够填充积累体的空隙，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，可更好的满意致密积累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 地满意致密积累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F、静电吸引力Fe液体桥联力F】b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
6、，对由于极大量分子集 合体构成的体系一颗粒来说，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1约lOOnm范围内起作用，而通常认为， 固体紧密接触时表面距离可达1=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？如何获得粉体层开放屈服强 度？答：在一壁面勿摩擦的志向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肯定的密实强度。取下筒体，在侧壁勿 任何约束力作用的状况下，若已成型的粉体能承受某一最大
7、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。轴的交点即为粉体层开放屈服强度。9 .粉体流淌函数的概念是什么？与粉体流淌性之间关系如何？答:粉体流淌函数FF定义为FF=。J。.在肯定密实应力。作用下， 开放屈服强度丸小的粉体，FF值较大，即流淌性好。当仁为0时， FF趋近与无穷大。粉体能完全自由流淌。第五章10 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二f （Re。）第六章11 颗粒的晶格
8、比热容随颗粒尺寸变更的机理是什么？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更，当温度低于德拜温度时，晶格比热容和德拜温度的比值有以下 关系：Cv=12n4 RT3/5 D35.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.颗粒的光汲取机理是什么？光汲取现象有何应用意义？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：光照汲取材料用于电镜、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，
9、而且其在可见光至红外线区域内，光的汲取率不随波长而变 更，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态之间的关系是什么？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, 断裂面的集合形态。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 主要缘由.（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
10、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；凝合；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）
11、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 四周溶剂分子的极化作用，在颗粒表面会形成具有肯定机械强度的溶 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C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，依据颗粒所负电性，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
12、.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 极性区域对其四周溶剂分子的极化作用，在颗粒表面会形成具有肯定 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.颗粒必需被液体介质润湿。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需是一个较大的正值，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合.第八章1 .粉碎机械
13、力化学效应对粉体性质可能发生的变更分为哪几类?答：物理变更；结晶态变更；化学变更2 .粉碎平衡的概念是什么？产生粉碎平衡的缘由是什么？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.产生缘由：（1）微细颗粒间的相互作用力有范德华力、静电力、液桥 力，以与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）依据粉碎机理分析，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3000当该粉料以孔隙率e = 0.4的状态 积累时，求其表观密
14、度？解：由 E =l-P a/P p故 P a= （ 1- ） P P=（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 X10 3Pa - S,密度为lOOOkg/n?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. lX10-6PaS。1.解：当stokes粒径最大时，即Dp最大则Rep取最大，即Rep=l,Rep 二=1又u二包33184联立得，Dp二J 1“ y （pP - ppg当颗粒在水中自然沉降：最大stokes粒径Dp=3V（Pp- P）Pg=1. 04*10%当颗粒在空气中自然沉降：Dp-I 1” （夕 _ p）pg=5. 70*10 5nl