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文檔簡(jiǎn)介
1、粉體工程Powder Engineering 鄧軍平副教授鄧軍平副教授135 720 49047緒緒 論論1、粉體:(、粉體:(Powder) 顆粒,顆粒學(xué)顆粒,顆粒學(xué) The aggregate system consists of lots of solid particles and porous between the particles.還原鐵粉超細(xì)鐵粉球形銅粉陶瓷粉體顆粒形貌顆粒顆粒粉體粉體Fine particle 顆粒顆粒從個(gè)體顆粒出發(fā),稱(chēng)為從個(gè)體顆粒出發(fā),稱(chēng)為顆粒學(xué)顆粒學(xué)Powder 粉體粉體從集合粉體出發(fā),稱(chēng)為從集合粉體出發(fā),稱(chēng)為粉體工程學(xué)粉體工程學(xué)緒 論顆粒學(xué)簡(jiǎn)介顆粒學(xué)簡(jiǎn)
2、介v1943年美國(guó)學(xué)者年美國(guó)學(xué)者J.M.Dallavalle出版了世界上第一部顆粒學(xué)出版了世界上第一部顆粒學(xué)專(zhuān)著專(zhuān)著Micromeritics;v1966年美國(guó)人出版了年美國(guó)人出版了Particulate Technology;v1979年日本學(xué)者久保出版粉體理論及應(yīng)用;年日本學(xué)者久保出版粉體理論及應(yīng)用;v1981年日本學(xué)者三輪茂雄出版粉體工學(xué)通論;年日本學(xué)者三輪茂雄出版粉體工學(xué)通論;國(guó)內(nèi)發(fā)展概況國(guó)內(nèi)發(fā)展概況v我國(guó)我國(guó)1986年由年由中科院化工冶金研究所中科院化工冶金研究所郭慕孫郭慕孫院士倡導(dǎo)成立中國(guó)顆粒學(xué)會(huì),總部設(shè)在北京院士倡導(dǎo)成立中國(guó)顆粒學(xué)會(huì),總部設(shè)在北京鋼鐵研究總院,出版刊物鋼鐵研究總院
3、,出版刊物中國(guó)粉體技術(shù)中國(guó)粉體技術(shù)v目前國(guó)內(nèi)眾多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行粉體目前國(guó)內(nèi)眾多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行粉體工程研究,如清華大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、武工程研究,如清華大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、武漢理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、漢理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、西安建大粉體所、長(zhǎng)沙礦冶研究院等。西安建大粉體所、長(zhǎng)沙礦冶研究院等。v中國(guó)粉體工業(yè)信息網(wǎng)由中國(guó)粉體工業(yè)協(xié)會(huì)主辦,中國(guó)粉體工業(yè)信息網(wǎng)由中國(guó)粉體工業(yè)協(xié)會(huì)主辦,清華大學(xué)清華大學(xué)材料系粉體工程研究室材料系粉體工程研究室承辦,在胡榮澤教授為首的管理委員承辦,在胡榮澤教授為首的管理委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)展工作。會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)展工作。信息網(wǎng)得到材料、環(huán)境、
4、化工、礦業(yè)、食品、磨料、農(nóng)業(yè)、信息網(wǎng)得到材料、環(huán)境、化工、礦業(yè)、食品、磨料、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、冶金、機(jī)械、涂料等十余個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)的支持,并與日、醫(yī)藥、冶金、機(jī)械、涂料等十余個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)的支持,并與日、美、德等國(guó)相關(guān)的粉體雜志和信息部門(mén)建立了相應(yīng)的信息資美、德等國(guó)相關(guān)的粉體雜志和信息部門(mén)建立了相應(yīng)的信息資料交換聯(lián)系。料交換聯(lián)系。介紹中國(guó)粉體工業(yè)信息網(wǎng)主建單位 v中國(guó)貿(mào)易促進(jìn)會(huì)中國(guó)貿(mào)易促進(jìn)會(huì)建材建材分會(huì)粉體工業(yè)委員會(huì)分會(huì)粉體工業(yè)委員會(huì)v中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)精細(xì)陶瓷精細(xì)陶瓷分會(huì)粉體專(zhuān)業(yè)業(yè)委員會(huì)分會(huì)粉體專(zhuān)業(yè)業(yè)委員會(huì)v中國(guó)金屬學(xué)會(huì)中國(guó)金屬學(xué)會(huì)粉末冶金粉末冶金專(zhuān)業(yè)委員會(huì)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)v中國(guó)中國(guó)選礦選礦學(xué)會(huì)粉體工
5、程委員會(huì)學(xué)會(huì)粉體工程委員會(huì)v中國(guó)化工學(xué)會(huì)中國(guó)化工學(xué)會(huì)橡膠橡膠專(zhuān)業(yè)委員會(huì)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)v中國(guó)中國(guó)塑料加工塑料加工學(xué)會(huì)改性專(zhuān)業(yè)委員會(huì)學(xué)會(huì)改性專(zhuān)業(yè)委員會(huì)v中國(guó)機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)中國(guó)機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)磨料磨具磨料磨具行業(yè)分會(huì)行業(yè)分會(huì)v中國(guó)藥學(xué)會(huì)中國(guó)藥學(xué)會(huì)制藥工程制藥工程委員會(huì)委員會(huì)v中國(guó)中國(guó)涂料工業(yè)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)會(huì)v中國(guó)粉體工業(yè)協(xié)會(huì)中國(guó)粉體工業(yè)協(xié)會(huì) 2、粉體工程:(Powder Engineering) A kind oftechnology and science emphases the characterization and preparation of powder, and powder-handing
6、operation.粉體基本性質(zhì)及其檢測(cè)粉體基本性質(zhì)及其檢測(cè):幾何性質(zhì),力學(xué)性質(zhì)、:幾何性質(zhì),力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 粉體加工過(guò)程單元操作粉體加工過(guò)程單元操作:粉碎、分級(jí)、分離、輸:粉碎、分級(jí)、分離、輸送、包裝、儲(chǔ)存、混合、造粒、計(jì)量等送、包裝、儲(chǔ)存、混合、造粒、計(jì)量等粉末檢測(cè)粉末檢測(cè): 粉末尺度(粒徑與粒徑分布、形狀、比表面積)粉末尺度(粒徑與粒徑分布、形狀、比表面積) 粉體特性(流動(dòng)性、粘性、堆積特性、壓縮性、成形性)粉體特性(流動(dòng)性、粘性、堆積特性、壓縮性、成形性) 粉末物理與化學(xué)性質(zhì)(光、電、磁、催化特性)粉末物理與化學(xué)性質(zhì)(光、電、磁、催化特性)納米粉末電鏡照片針狀SiC粉末制備
7、等離子體化學(xué)反應(yīng)裝置球形ZrO2粉末粉體加工過(guò)程單元操作粉碎分級(jí)收塵粉碎分級(jí)收塵粉碎收塵粉碎收塵粉體工程涉及的領(lǐng)域:礦業(yè)資源:無(wú)機(jī)礦物資源礦業(yè)資源:無(wú)機(jī)礦物資源陶瓷材料:氧化鋁、氧化鋯陶瓷陶瓷材料:氧化鋁、氧化鋯陶瓷化學(xué)工業(yè):催化劑化學(xué)工業(yè):催化劑冶金工業(yè):粉末冶金材料、耐火材料冶金工業(yè):粉末冶金材料、耐火材料電子材料:集成電路基板電子材料:集成電路基板軍事領(lǐng)域:固體推進(jìn)劑軍事領(lǐng)域:固體推進(jìn)劑機(jī)械工業(yè):磨料、潤(rùn)滑劑機(jī)械工業(yè):磨料、潤(rùn)滑劑礦物晶體氧化鋁陶瓷高導(dǎo)熱性BeO陶瓷鐵基粉末冶金制品雙面孔Al2O3基板高溫電路基板東風(fēng)21洲際導(dǎo)彈兩級(jí)固體推進(jìn)航天飛機(jī)粉體工程發(fā)展趨勢(shì): 向生命科學(xué)、環(huán)境保護(hù)
8、、信息工程領(lǐng)域延伸 粉體的微細(xì)化與功能化 粉體的深加工與裝備現(xiàn)代化腫瘤靶向識(shí)別粉體功能化示意噴射氣流粉碎設(shè)備我國(guó)粉體工業(yè)的特點(diǎn)與差距:豐富的原材料與市場(chǎng)豐富的原材料與市場(chǎng)較大規(guī)模的產(chǎn)量較大規(guī)模的產(chǎn)量品種單一、性質(zhì)不穩(wěn)定,特別是不能滿足高端市場(chǎng)的要求品種單一、性質(zhì)不穩(wěn)定,特別是不能滿足高端市場(chǎng)的要求Zr2陶瓷插芯毛壞(素管)生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備: 3.粉體工程與材料科學(xué)與工程的關(guān)系材料科學(xué)材料科學(xué)是研究材料是研究材料組成組成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性能性能工藝工藝之間關(guān)系的一之間關(guān)系的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。材料的組成和結(jié)構(gòu)是材料產(chǎn)生特定性能的前門(mén)應(yīng)用科學(xué)。材料的組成和結(jié)構(gòu)是材料產(chǎn)生特定性能的前提,即一定的組成和結(jié)構(gòu)就決定
9、一定的性能。提,即一定的組成和結(jié)構(gòu)就決定一定的性能。材料工程材料工程是利用材料科學(xué)的基本規(guī)律實(shí)現(xiàn)材料工業(yè)化生產(chǎn)和是利用材料科學(xué)的基本規(guī)律實(shí)現(xiàn)材料工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的工程技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用的工程技術(shù)領(lǐng)域。材料科學(xué)與工程四要素材料科學(xué)與工程四要素:v組成與結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)v合成與制備(工藝)合成與制備(工藝)v材料性能(物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能)材料性能(物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能)v使用效能使用效能材料科學(xué)與工程材料科學(xué)與工程是研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、生產(chǎn)工藝和是研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、生產(chǎn)工藝和使用效能以及它們之間相互關(guān)系的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。使用效能以及它們之間相互關(guān)系的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。材料科學(xué)的
10、四要素制備合成/加工工藝 成分/組織結(jié)構(gòu) 材料固有性能 材料的使用性能 材料科學(xué)不僅著眼于基礎(chǔ)理論的研究,也考慮材料科學(xué)不僅著眼于基礎(chǔ)理論的研究,也考慮了實(shí)際應(yīng)用。了實(shí)際應(yīng)用。成分成分/ /組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)制備合成與加工工藝制備合成與加工工藝 材料的固有性能材料的固有性能 材料的服役性能或使用性能材料的服役性能或使用性能3.1.水泥生產(chǎn)工藝原理v基本原理(兩磨一燒)基本原理(兩磨一燒)生料制備生料制備熟料煅燒熟料煅燒1450水泥粉磨水泥粉磨石石灰灰石石粘粘土土鐵鐵粉粉石石膏膏混混合合材材 新型干法水泥工藝過(guò)程生料烘干生料烘干兼粉磨兼粉磨氣力均化氣力均化懸浮預(yù)熱懸浮預(yù)熱碳酸鹽分解碳酸鹽分解燒成反
11、應(yīng)燒成反應(yīng)熟料冷卻熟料冷卻水泥粉磨水泥粉磨水泥包裝水泥包裝海螺集團(tuán)銅陵分公司海螺集團(tuán)銅陵分公司3.2. 3.2. 平板玻璃生產(chǎn)工藝過(guò)程平板玻璃生產(chǎn)工藝過(guò)程原料破碎原料破碎稱(chēng)量配比稱(chēng)量配比混混 合合熔熔 制制成成 型型退退 火火切切 割割深加工深加工平板玻璃出窯巨型平板玻璃浮法玻璃生產(chǎn)控制中心3.3陶瓷工藝過(guò)程原料處理原料處理配方配方坯料制備坯料制備檢測(cè)檢測(cè)成型成型裝配裝配彩飾彩飾燒成燒成上釉上釉干燥干燥粉磨粉磨產(chǎn)品產(chǎn)品4.本課程的主要內(nèi)容章次內(nèi)容學(xué)時(shí)一粉體的基本性質(zhì)與測(cè)量14二粉碎12三顆粒流體力學(xué)及氣力輸送6四分級(jí)8五分離6六混合與造粒6總計(jì)52I: Particle characteriz
12、ation and Measurement (粉末表征與測(cè)(粉末表征與測(cè)量)量)II: Preparation of Powder (粉末制備)(粉末制備)III: Powder-Handling Operation (粉體工程單元操作)(粉體工程單元操作)5.本課程學(xué)習(xí)及考試要求本課程學(xué)習(xí)及考試要求v1.1.課堂按時(shí)聽(tīng)課,認(rèn)真筆記課堂按時(shí)聽(tīng)課,認(rèn)真筆記v2.2.課后看書(shū)、自學(xué)、理解消化吸收課后看書(shū)、自學(xué)、理解消化吸收v3.3.獨(dú)立按時(shí)完成作業(yè),利用實(shí)習(xí)聯(lián)系材料工業(yè)生產(chǎn)獨(dú)立按時(shí)完成作業(yè),利用實(shí)習(xí)聯(lián)系材料工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,上網(wǎng)檢索工業(yè)生產(chǎn)資料過(guò)程,上網(wǎng)檢索工業(yè)生產(chǎn)資料v4.4.積極參加答疑輔導(dǎo),課堂
13、提問(wèn)、期中考試、期末積極參加答疑輔導(dǎo),課堂提問(wèn)、期中考試、期末考試考試v5.5.成績(jī)比例:成績(jī)比例:v平時(shí):期中:期末平時(shí):期中:期末=30%=30%:20%20%:50%50%學(xué)習(xí)勵(lì)志名言學(xué)習(xí)勵(lì)志名言v書(shū)到用時(shí)方恨少,書(shū)到用時(shí)方恨少, 事非經(jīng)歷不知難。事非經(jīng)歷不知難。v勤學(xué)如春起之苗不見(jiàn)其增日有所長(zhǎng)勤學(xué)如春起之苗不見(jiàn)其增日有所長(zhǎng) 輟學(xué)如磨刀之石不見(jiàn)其損日有所虧輟學(xué)如磨刀之石不見(jiàn)其損日有所虧v千教萬(wàn)教教人求真千教萬(wàn)教教人求真 千學(xué)萬(wàn)學(xué)學(xué)做真人千學(xué)萬(wàn)學(xué)學(xué)做真人1.粉體技術(shù)及設(shè)備,張長(zhǎng)森,華東理工大學(xué)出版社,粉體技術(shù)及設(shè)備,張長(zhǎng)森,華東理工大學(xué)出版社,20072.粉體技術(shù)導(dǎo)論,陸厚根,同濟(jì)大學(xué)出版社,粉體技術(shù)導(dǎo)論,陸厚根,同濟(jì)大學(xué)出版社,19983.粉體工程,蔣陽(yáng),陶珍東,武漢工業(yè)大學(xué)出版社,粉體工程,蔣陽(yáng),陶珍東,武漢工業(yè)大學(xué)出版社,20084.粉體科學(xué)與工程基礎(chǔ),葉菁,科學(xué)出版社,粉體科學(xué)與工程基礎(chǔ),葉菁,科學(xué)出版社,20095.粉體加工技術(shù),盧壽慈,中國(guó)輕工出版社,粉體加工技術(shù),盧壽慈,中國(guó)輕工出版社,19996.硅酸鹽機(jī)械過(guò)程與設(shè)備,張慶今,華南理工大學(xué),硅酸鹽機(jī)械過(guò)程與設(shè)備,張慶今,華南理工大學(xué),19977.水泥生產(chǎn)粉碎過(guò)程設(shè)備,劉建壽,武漢理工大學(xué)出版社,水泥生產(chǎn)粉碎過(guò)程設(shè)備,劉建壽,武漢理工大學(xué)出版社,20058.粉體工程與設(shè)
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