粉体科学与工程基础

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1、4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。

2、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

3、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、

4、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

5、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。446．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

6、，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

7、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

8、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