粉體工程-緒論課件

粉體工程PowderEngineering

鄧軍平副教授jpdeng2006@163.co體工程鄧軍平副教授1緒論1、粉體：（Powder）顆粒，顆粒學(xué)Theaggregatesystemconsistsoflotsofsolidparticlesandporousbetweentheparticles.還原鐵粉超細(xì)鐵粉球形銅粉陶瓷粉體緒論1、粉體：（Powder）顆粒，顆粒學(xué)還原鐵粉超細(xì)鐵2顆粒形貌顆粒粉體顆粒形貌顆粒粉體3Fineparticle

顆粒從個體顆粒出發(fā)，稱為顆粒學(xué)Powder

粉體從集合粉體出發(fā)，稱為粉體工程學(xué)緒論Fineparticle顆粒Powder粉4顆粒學(xué)簡介1943年美國學(xué)者J.M.Dallavalle出版了世界上第一部顆粒學(xué)專著《Micromeritics》;1966年美國人出版了《ParticulateTechnology》；1979年日本學(xué)者久保出版《粉體－理論及應(yīng)用》；1981年日本學(xué)者三輪茂雄出版《粉體工學(xué)通論》；顆粒學(xué)簡介1943年美國學(xué)者J.M.Dallavalle出版5國內(nèi)發(fā)展概況我國1986年由中科院化工冶金研究所郭慕孫院士倡導(dǎo)成立中國顆粒學(xué)會，總部設(shè)在北京鋼鐵研究總院，出版刊物《中國粉體技術(shù)》目前國內(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、長沙礦冶研究院等。國內(nèi)發(fā)展概況我國1986年由中科院化工冶金研究所郭慕孫院士倡6

中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)由中國粉體工業(yè)協(xié)會主辦，清華大學(xué)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會領(lǐng)導(dǎo)下開展工作。

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、涂料等十余個行業(yè)協(xié)會的支持，并與日、美、德等國相關(guān)的粉體雜志和信息部門建立了相應(yīng)的信息資料交換聯(lián)系。

中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)由中國粉體工業(yè)協(xié)會主辦，清華大學(xué)材料系粉7介紹中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)主建單位

中國貿(mào)易促進(jìn)會－建材分會－粉體工業(yè)委員會中國硅酸鹽學(xué)會－精細(xì)陶瓷分會－粉體專業(yè)業(yè)委員會中國金屬學(xué)會－粉末冶金專業(yè)委員會中國選礦學(xué)會－粉體工程委員會中國化工學(xué)會－橡膠專業(yè)委員會中國塑料加工學(xué)會－改性專業(yè)委員會中國機(jī)床工業(yè)協(xié)會－磨料磨具行業(yè)分會中國藥學(xué)會－制藥工程委員會中國涂料工業(yè)協(xié)會中國粉體工業(yè)協(xié)會介紹中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)主建單位中國貿(mào)易促進(jìn)會－建材分會－粉8

2、粉體工程：（PowderEngineering）

Akindoftechnologyandscienceemphasesthecharacterizationandpreparationofpowder,andpowder-handingoperation.

粉體基本性質(zhì)及其檢測：幾何性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)

粉體加工過程單元操作：粉碎、分級、分離、輸送、包裝、儲存、混合、造粒、計(jì)量等2、粉體工程：（PowderEngineering）9粉末檢測：

粉末尺度（粒徑與粒徑分布、形狀、比表面積）粉體特性（流動性、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）納米粉末電鏡照片針狀SiC粉末檢測：納米粉末電鏡照片針狀SiC10粉末制備等離子體化學(xué)反應(yīng)裝置球形ZrO2粉末粉末制備等離子體化學(xué)反應(yīng)裝置球形ZrO2粉末11粉體加工過程單元操作粉碎－分級－收塵粉碎－收塵粉體加工過程單元操作粉碎－分級－收塵粉碎－收塵12粉體工程涉及的領(lǐng)域：礦業(yè)資源：無機(jī)礦物資源陶瓷材料：氧化鋁、氧化鋯陶瓷化學(xué)工業(yè)：催化劑冶金工業(yè)：粉末冶金材料、耐火材料電子材料：集成電路基板軍事領(lǐng)域：固體推進(jìn)劑機(jī)械工業(yè)：磨料、潤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－兩級固體推進(jìn)航天飛機(jī)粉體工程涉及的領(lǐng)域：礦業(yè)資源：無機(jī)礦物資源礦物晶體氧化鋁陶瓷13粉體工程發(fā)展趨勢：向生命科學(xué)、環(huán)境保護(hù)、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)代化腫瘤靶向識別粉體功能化示意噴射氣流粉碎設(shè)備粉體工程發(fā)展趨勢：腫瘤靶向識別粉體功能化示意噴射氣流粉碎設(shè)備14我國粉體工業(yè)的特點(diǎn)與差距：豐富的原材料與市場較大規(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的要求ZrＯ2陶瓷插芯毛壞(素管)生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備：我國粉體工業(yè)的特點(diǎn)與差距：豐富的原材料與市場ZrＯ2陶瓷插芯153.粉體工程與材料科學(xué)與工程的關(guān)系材料科學(xué)是研究材料組成—結(jié)構(gòu)—性能—工藝之間關(guān)系的一門應(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)就決定一定的性能。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)和應(yīng)用的工程技術(shù)領(lǐng)域。材料科學(xué)與工程四要素：①組成與結(jié)構(gòu)②合成與制備（工藝）③材料性能（物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能）④使用效能材料科學(xué)與工程是研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、生產(chǎn)工藝和使用效能以及它們之間相互關(guān)系的一門應(yīng)用科學(xué)。3.粉體工程與材料科學(xué)與工程的關(guān)系16材料科學(xué)的四要素制備合成/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，也考慮了實(shí)際應(yīng)用。成分/組織結(jié)構(gòu)制備合成與加工工藝 材料的固有性能材料的服役性能或使用性能材料科學(xué)的四要素制備合成/加工工藝成分/組織結(jié)構(gòu)材料固有173.1.水泥生產(chǎn)工藝原理基本原理（兩磨一燒）生料制備熟料煅燒1450℃水泥粉磨石灰石粘土鐵粉石膏混合材3.1.水泥生產(chǎn)工藝原理基本原理（兩磨一燒）生料制備熟料煅燒18

新型干法水泥工藝過程生料烘干兼粉磨氣力均化懸浮預(yù)熱碳酸鹽分解燒成反應(yīng)熟料冷卻水泥粉磨水泥包裝新型干法水泥工藝過程生料烘干氣力均化懸浮預(yù)熱碳酸鹽分解燒成19粉體工程_緒論課件20粉體工程_緒論課件21海螺集團(tuán)銅陵分公司海螺集團(tuán)銅陵分公司22海螺集團(tuán)銅陵分公司海螺集團(tuán)銅陵分公司233.2.平板玻璃生產(chǎn)工藝過程原料破碎稱量配比混合熔制成型退火切割深加工3.2.平板玻璃生產(chǎn)工藝過程原料破碎稱量配比混合熔制成24平板玻璃出窯平板玻璃出窯25巨型平板玻璃巨型平板玻璃26浮法玻璃生產(chǎn)控制中心浮法玻璃生產(chǎn)控制中心273.3陶瓷工藝過程原料處理配方坯料制備檢測成型裝配彩飾燒成上釉干燥粉磨產(chǎn)品3.3陶瓷工藝過程原料處理配方坯料制備檢測成型裝配彩飾燒成28粉體工程_緒論課件29粉體工程_緒論課件30粉體工程_緒論課件314.本課程的主要內(nèi)容章次內(nèi)容學(xué)時一粉體的基本性質(zhì)與測量14二粉碎12三顆粒流體力學(xué)及氣力輸送6四分級8五分離6六混合與造粒6總計(jì)52I:ParticlecharacterizationandMeasurement（粉末表征與測量）II:PreparationofPowder（粉末制備）III:Powder-HandlingOperation（粉體工程單元操作）4.本課程的主要內(nèi)容章次內(nèi)容學(xué)時一粉體的基本性質(zhì)與測325.本課程學(xué)習(xí)及考試要求1.課堂按時聽課，認(rèn)真筆記2.課后看書、自學(xué)、理解消化吸收3.獨(dú)立按時完成作業(yè)，利用實(shí)習(xí)聯(lián)系材料工業(yè)生產(chǎn)過程，上網(wǎng)檢索工業(yè)生產(chǎn)資料4.積極參加答疑輔導(dǎo)，課堂提問、期中考試、期末考試5.成績比例：平時：期中：期末=30%：20%：50%5.本課程學(xué)習(xí)及考試要求1.課堂按時聽課，認(rèn)真筆記33學(xué)習(xí)勵志名言書到用時方恨少，事非經(jīng)歷不知難。勤學(xué)如春起之苗不見其增日有所長輟學(xué)如磨刀之石不見其損日有所虧千教萬教教人求真千學(xué)萬學(xué)學(xué)做真人學(xué)習(xí)勵志名言書到用時方恨少，341.粉體技術(shù)及設(shè)備，張長森，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，19983.粉體工程，蔣陽，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，20095.粉體加工技術(shù)，盧壽慈，中國輕工出版社，19996.硅酸鹽機(jī)械過程與設(shè)備，張慶今，華南理工大學(xué)，19977.水泥生產(chǎn)粉碎過程設(shè)備，劉建壽，武漢理工大學(xué)出版社，20058.粉體工程與設(shè)備，陶珍東，化學(xué)工業(yè)出版社，20039.粉體科學(xué)與工程，魏詩榴，華南理工大學(xué)出版社，200610.水泥和粉體：制備改姓與應(yīng)用，韓仲琦，化學(xué)工業(yè)出版社，200611.粉體工程，蔣陽，程繼貴，合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2006References（參考書）1.粉體技術(shù)及設(shè)備，張長森，華東理工大學(xué)出版社，2007Re35粉體工程PowderEngineering

鄧軍平副教授jpdeng2006@163.co體工程鄧軍平副教授36緒論1、粉體：（Powder）顆粒，顆粒學(xué)Theaggregatesystemconsistsoflotsofsolidparticlesandporousbetweentheparticles.還原鐵粉超細(xì)鐵粉球形銅粉陶瓷粉體緒論1、粉體：（Powder）顆粒，顆粒學(xué)還原鐵粉超細(xì)鐵37顆粒形貌顆粒粉體顆粒形貌顆粒粉體38Fineparticle

顆粒從個體顆粒出發(fā)，稱為顆粒學(xué)Powder

粉體從集合粉體出發(fā)，稱為粉體工程學(xué)緒論Fineparticle顆粒Powder粉39顆粒學(xué)簡介1943年美國學(xué)者J.M.Dallavalle出版了世界上第一部顆粒學(xué)專著《Micromeritics》;1966年美國人出版了《ParticulateTechnology》；1979年日本學(xué)者久保出版《粉體－理論及應(yīng)用》；1981年日本學(xué)者三輪茂雄出版《粉體工學(xué)通論》；顆粒學(xué)簡介1943年美國學(xué)者J.M.Dallavalle出版40國內(nèi)發(fā)展概況我國1986年由中科院化工冶金研究所郭慕孫院士倡導(dǎo)成立中國顆粒學(xué)會，總部設(shè)在北京鋼鐵研究總院，出版刊物《中國粉體技術(shù)》目前國內(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、長沙礦冶研究院等。國內(nèi)發(fā)展概況我國1986年由中科院化工冶金研究所郭慕孫院士倡41

中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)由中國粉體工業(yè)協(xié)會主辦，清華大學(xué)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會領(lǐng)導(dǎo)下開展工作。

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、涂料等十余個行業(yè)協(xié)會的支持，并與日、美、德等國相關(guān)的粉體雜志和信息部門建立了相應(yīng)的信息資料交換聯(lián)系。

中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)由中國粉體工業(yè)協(xié)會主辦，清華大學(xué)材料系粉42介紹中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)主建單位

中國貿(mào)易促進(jìn)會－建材分會－粉體工業(yè)委員會中國硅酸鹽學(xué)會－精細(xì)陶瓷分會－粉體專業(yè)業(yè)委員會中國金屬學(xué)會－粉末冶金專業(yè)委員會中國選礦學(xué)會－粉體工程委員會中國化工學(xué)會－橡膠專業(yè)委員會中國塑料加工學(xué)會－改性專業(yè)委員會中國機(jī)床工業(yè)協(xié)會－磨料磨具行業(yè)分會中國藥學(xué)會－制藥工程委員會中國涂料工業(yè)協(xié)會中國粉體工業(yè)協(xié)會介紹中國粉體工業(yè)信息網(wǎng)主建單位中國貿(mào)易促進(jìn)會－建材分會－粉43

2、粉體工程：（PowderEngineering）

Akindoftechnologyandscienceemphasesthecharacterizationandpreparationofpowder,andpowder-handingoperation.

粉體基本性質(zhì)及其檢測：幾何性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)

粉體加工過程單元操作：粉碎、分級、分離、輸送、包裝、儲存、混合、造粒、計(jì)量等2、粉體工程：（PowderEngineering）44粉末檢測：

粉末尺度（粒徑與粒徑分布、形狀、比表面積）粉體特性（流動性、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）納米粉末電鏡照片針狀SiC粉末檢測：納米粉末電鏡照片針狀SiC45粉末制備等離子體化學(xué)反應(yīng)裝置球形ZrO2粉末粉末制備等離子體化學(xué)反應(yīng)裝置球形ZrO2粉末46粉體加工過程單元操作粉碎－分級－收塵粉碎－收塵粉體加工過程單元操作粉碎－分級－收塵粉碎－收塵47粉體工程涉及的領(lǐng)域：礦業(yè)資源：無機(jī)礦物資源陶瓷材料：氧化鋁、氧化鋯陶瓷化學(xué)工業(yè)：催化劑冶金工業(yè)：粉末冶金材料、耐火材料電子材料：集成電路基板軍事領(lǐng)域：固體推進(jìn)劑機(jī)械工業(yè)：磨料、潤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－兩級固體推進(jìn)航天飛機(jī)粉體工程涉及的領(lǐng)域：礦業(yè)資源：無機(jī)礦物資源礦物晶體氧化鋁陶瓷48粉體工程發(fā)展趨勢：向生命科學(xué)、環(huán)境保護(hù)、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)代化腫瘤靶向識別粉體功能化示意噴射氣流粉碎設(shè)備粉體工程發(fā)展趨勢：腫瘤靶向識別粉體功能化示意噴射氣流粉碎設(shè)備49我國粉體工業(yè)的特點(diǎn)與差距：豐富的原材料與市場較大規(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的要求ZrＯ2陶瓷插芯毛壞(素管)生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備：我國粉體工業(yè)的特點(diǎn)與差距：豐富的原材料與市場ZrＯ2陶瓷插芯503.粉體工程與材料科學(xué)與工程的關(guān)系材料科學(xué)是研究材料組成—結(jié)構(gòu)—性能—工藝之間關(guān)系的一門應(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)就決定一定的性能。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)和應(yīng)用的工程技術(shù)領(lǐng)域。材料科學(xué)與工程四要素：①組成與結(jié)構(gòu)②合成與制備（工藝）③材料性能（物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能）④使用效能材料科學(xué)與工程是研究材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、生產(chǎn)工藝和使用效能以及它們之間相互關(guān)系的一門應(yīng)用科學(xué)。3.粉體工程與材料科學(xué)與工程的關(guān)系51材料科學(xué)的四要素制備合成/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，也考慮了實(shí)際應(yīng)用。成分/組織結(jié)構(gòu)制備合成與加工工藝 材料的固有性能材料的服役性能或使用性能材料科學(xué)的四要素制備合成/加工工藝成分/組織結(jié)構(gòu)材料固有523.1.水泥生產(chǎn)工藝原理基本原理（兩磨一燒）生料制備熟料煅燒1450℃水泥粉磨石灰石粘土鐵粉石膏混合材3.1.水泥生產(chǎn)工藝原理基本原理（兩磨一燒）生料制備熟料煅燒53

新型干法水泥工藝過程生料烘干兼粉磨氣力均化懸浮預(yù)熱碳酸鹽分解燒成反應(yīng)熟料冷卻水泥粉磨水泥包裝新型干法水泥工藝過程生料烘干氣力均化懸浮預(yù)熱碳酸鹽分解燒成54粉體工程_緒論課件55粉體工程_緒論課件56海螺集團(tuán)銅陵分公司海螺集團(tuán)銅陵分公司57海螺集團(tuán)銅陵分公司海螺集團(tuán)銅陵分公司583.2.平板玻璃生產(chǎn)工藝過程原料破碎稱量配比混合熔制成型退火切割深加工3.2.平板玻璃生產(chǎn)工藝過程原料破碎稱量配比混合熔制成59平板玻璃出窯平板玻璃出窯60巨型平板玻璃巨型平板玻璃61浮法玻璃生產(chǎn)控制中心浮法玻璃生產(chǎn)控制中心623.3陶瓷工藝過程原料處理配方坯料制備檢測成型裝配彩飾燒成上釉干燥粉磨產(chǎn)品3.3陶瓷工藝過程原料處理配方坯料制備檢測成型裝配彩飾燒成63粉體工程_緒論課件64粉體工程_緒論課件65粉體工程_緒論課件664.本課程的主要內(nèi)容章次內(nèi)容學(xué)時一粉體的基本性質(zhì)與測量14二粉碎12三顆粒流體力學(xué)及氣力輸送6四分級8五分離6六混合與造粒6總計(jì)52I:Partic