粉体科学与工程基础课后习题及计算题解答.doc

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1、1.颗粒密集态和颗粒离散态的特点，两者联系与区别？答：在颗粒密集态中，通常颗粒是主相，颗粒通过至少一个，直至有限个点与其他颗粒相接触，颗粒自身的重力或兼有施加的外力，经由这些接触点在颗粒之间平衡和传递。由于颗粒间的接触限于有限个几何点，而达不到颗粒全面接触，因此密集态颗粒间存在着空隙结构在颗粒离散态中，通常流体是主相，颗粒在流体介质中被流体全面包围，颗粒间不发生稳态接触，颗粒自身的重力由流体流动的粘性力和惯性力，或由于超细颗粒热运动形成的扩散作用，或颗粒静电作用及溶剂化膜作用等达到平衡，使颗粒在流体中形成悬浮或沉降

2、态。因为颗粒间距离通常大于颗粒尺寸，所以颗粒离散态通常是以颗粒浓度取代空隙率来表征颗粒与流体间的相互影响作用两者具有相对性，两者之间可以相互转化，当粉体中流体介质增加到足以使颗粒间互不接触时，颗粒密集态就转化为颗粒离散态，如颗粒流态化、颗粒浸渍湿润和搅拌稀释。当分体中流体介质减少到足以使颗粒间相互接触时，颗粒离散态就转化为颗粒密集态，如颗粒沉积、浓缩和颗粒大范围的凝聚等。他们的重要区别是，颗粒聚集态是将所有颗粒同事作为整体对象进行粉体性状和行为的研究，而颗粒离散态则是将每个颗粒分别作为单一对象进行粉体性状和行为的研

3、究。2.表面效应和量子尺寸效应答：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。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。2.粉体分布方程主要形式？各自使用的范围？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

4、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、辊式破碎机和棒磨机等粉碎产品较好的符合该分布5.颗粒的形状系数？答：体积形状系数(§V=V/D3)、表面积形状系数(§S=S/D2)、比表面积形状系数(§sv=§S/§V或§SV=SVD)、Ca

5、rman形状系数(§C=Dsv/D)。7.粉体颗粒的总表面积？答：指的是颗粒轮廓所包络的表面积与呈开放状态的颗粒内部空隙、裂缝表面积之和。1.影响颗粒堆积结构的主要因素？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、堆积速度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

6、，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。2.为什么说分子间作用是短程力，但对颗粒间的分子作用力则是长程力？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=0.4nm，所以颗粒间的范德华力是不能

7、忽视的。4.莫尔圆分析粉应力状态？P527.为什么说尺寸细微的颗粒以休止角来表征流体性的意义已不明确答：休止角是粉体在重力驱使下自由流动所形成的摩擦角，对于尺寸细微的颗粒，其内聚力接近或大于重力，重力不是粉体流体的支配力，堆积形状主要取决于内聚力时以休止角来表征粉体流动性意义已不明确，且此时休止角实际测试值也不稳定。10.粉体压缩成型时压缩应力的选择依据是什么答：第一阶段颗粒间相互推挤、移动颗粒重新排列。加压能量主要用于克服颗粒间摩擦。第二阶段颗粒间架桥崩溃小的颗粒键进入大的颗粒间空隙自己哦蛮好部分颗

8、粒开始出现变形趋势。加压能量主要用于克服颗粒间摩擦和与器壁的摩擦。第三阶段颗粒表面凹凸部分被破坏并产生紧密啮合颗粒间形成能具有一定强度的结合。加压能量主要用于产生颗粒变形和残余应力贮存。第四阶段少量颗粒产生破坏堆积体的压缩硬化趋于极限。若进一步增大压力颗粒破坏量增加。加压能量主要用于颗粒变形、硬化和破坏。1.分析颗粒的能量分布状态随颗粒尺寸的变化关系