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绪论 1

第一章　颗粒几何形态学 4

1.1　粒径与粒度 4

1.1.1　单个颗粒的单一粒径 4

1.1.2　颗粒群体的平均粒径 7

1.2　粉体粒度分布 8

1.2.1　正态分布 9

1.2.2　对数正态分布 10

1.2.3 罗辛-拉姆勒（Rosin-Rammler）分布 12

1.3　颗粒形状 13

1.3.1　形状指数 13

1.3.2　形状系数 15

1.3.3　颗粒的粗糙度系数 16

1.4　颗粒粒度和形状的测定 17

1.4.1　试样的采集与缩分 17

1.4.2　粒度测定方法 20

1.4.3　颗粒形状的测定 23

1.4.4　测定方法的选择 24

第二章　填充层的结构与粉体静力学 25

2.1　颗粒层填充结构 25

2.1.1　均一球形颗粒群的规则填充 26

2.1.2　均一球形颗粒群的实际填充结构 28

2.1.3　异径球形颗粒的规则填充——最密填充理论 29

2.1.4　影响颗粒填充的因素 32

2.1.5　填充理论的应用举例 35

2.2　粉体层静力学 36

2.2.1 内摩擦角 36

2.2.2　安息角 42

2.2.3　壁摩擦角和滑动摩擦角 42

2.2.4　运动摩擦角 42

2.2.5　空隙率对粉体摩擦特性的影响 43

2.2.6　粉体的被动和主动侧压力系数 44

2.3　粉体压力计算 45

2.3.1　詹森公式 45

2.3.2　料斗的压力分布 47

2.4　粉体贮仓的容量计算 48

第三章　粉体动力学 50

3.1 重力流动 50

3.1.1　流动型式 50

3.1.2　动态压力 51

3.1.3　孔口流出 52

3.1.4　偏析现象 54

3.2　质量流料仓设计原理 56

3.2.1　开放屈服强度和粉体的流动函数 56

3.2.2　有效屈服轨迹和有效内摩擦角 58

3.2.3　料斗流动因数 58

3.2.4　料仓卸料口径的确定 59

3.2.5　粉体拱的类型及防拱措施 60

3.3　压缩流动 61

3.3.1　压力分布 61

3.3.2 压缩率 62

第四章　粉体流体系统 64

4.1　湿颗粒群特性 64

4.1.1　填充层内的静态液相 64

4.1.2　液桥 64

4.1.3　颗粒间持液量 66

4.1.4　抽吸势 68

4.1.5 液体在粉体层毛细管中的上升高度 70

4.2　透过流动现象 73

4.2.1　层流状态 73

4.2.2　湍流状态 77

4.3 颗粒悬浮 80

4.3.1　流化床 80

4.3.2　气力输送 83

第五章　粉碎 86

5.1　粉碎概述 86

5.1.1　定义与意义 86

5.1.2　方法与分类 86

5.1.3　粉碎比 87

5.1.4　粉碎系统 88

5.1.5　物料的易碎性 89

5.2　粉碎理论 89

第六章　粒化 93

6.1 粒化目的 93

6.2　颗粒群的凝聚 94

6.2.1 由于物质本身的架桥 94

6.2.2　液体架桥和毛细管吸引压力 94

6.2.3　黏结剂的附着力 94

6.2.4 范德华力和静电吸引力 94

6.2.5　颗粒表面不平滑引起的机械咬合力 95

6.3　造粒方法 95

6.3.1　压缩造粒 95

6.3.2　挤出造粒 96

6.3.3　滚动造粒 97

6.3.4　喷浆造粒 98

6.3.5　流化造粒 100

6.3.6　造粒方法的选择 102

第七章　均化 104

7.1　概述 104

7.2　均化原理 104

7.2.1　均化过程机理 104

7.2.2　均化过程 105

7.2.3　影响均化的因素 106

7.3　评价均化效果的理论 107

7.3.1　样品的合格率 107

7.3.2　标准偏差的含义及应用 107

7.3.3　均化程度 108

7.4　均化设备 109

7.4.1　原料预均化设备 109

7.4.2　生料均化设备 112

第八章　分离与分级 116

8.1　分离概述 116

8.1.1　分离意义 116

8.1.2　分离定义 116

8.1.3　分离效率 116

8.1.4　分离类型 117

8.2　重力分离 118

8.2.1　沉降原理与沉降速度 118

8.2.2　阻力系数 120

8.2.3　沉降速度的计算 121

8.3　离心分离 122

8.3.1 惯性离心作用下的沉降速度 122

8.3.2 离心分离器的特点及类型 123

8.3.3　旋风分离器 124

8.4　过滤分离 127

8.4.1　过滤原理 127

8.4.2　过滤收尘器 127

8.4.3　过滤式脱水设备 129

8.5 电磁分离 130

8.51 电场分离 130

8.5.2　磁性分离 131

8.6　分级概述 132

8.6.1　定义与意义 132

8.6.2　分级效率 132

8.7　机械分级 133

8.7.1　概述 133

8.7.2 筛面与筛制 134

8.7.3 筛分过程及效率 135

第九章　粉体的分散 138

9.1　工业生产中的粉体分散 138

9.1.1　颗粒悬浮体分散的重要性 138

9.1.2 颗粒悬浮体的极限悬浮粒度 138

9.1.3　颗粒的流体动力学悬浮 139

9.2 固体颗粒在空气中的分散 140

9.2.1　分子作用力是颗粒黏结的根本原因 140

9.2.2　空气中颗粒黏结的其他原因 140

9.2.3　颗粒在空气中的分散途径 142

9.3 固体颗粒在液体中的分散 144

9.3.1 固体颗粒的浸湿 144

9.3.2 固体颗粒在液体中的聚集状态 146

9.3.3　颗粒在液体中的分散调控 149

9.3.4　颗粒的聚集状态与颗粒粒度的关系 154

第十章　矿物粉体表面改性 156

10.1　矿物粉体表面改性的作用 156

10.2　改性方法 156

10.2.1 包覆处理改性 157

10.2.2　沉淀反应改性 157

10.2.3　表面化学改性 157

10.2.4　机械力化学改性 157

10.2.5 高能处理改性 158

10.2.6　胶囊化改性 158

10.2.7　改性装置与设备 158

10.3　表面改性剂 160

10.3.1　偶联剂 160

10.3.2　高级脂肪酸及其盐 163

10.3.3 不饱和有机酸 163

10.3.4　有机硅 163

10.3.5　聚烯烃低聚合物 163

10.4　改性机理 164

10.4.1 改性剂与矿物表面的相互作用 164

10.4.2　改性填料与有机基体之间的相互作用 165

10.5　改性效果的预先评价 167

10.5.1 药剂吸附量评价法 167

10.5.2　表面自由能评价法 167

10.5.3　表面润湿性评价法 167

10.6　实践与应用举例 170

10.6.1 高岭土 170

10.6.2　碳酸钙 170

10.6.3　云母 171

10.6.4　硅灰石 172

10.6.5　其他 172

第十一章　纳米粉末 174

11.1　纳米微粒的特性 175

11.1.1　量子尺寸效应 175

11.1.2　宏观量子隧道效应 175

11.1.3　表面效应 175

11.1.4　小尺寸效应 176

11.2　纳米粉体的制备 176

11.2.1 气相法制备纳米颗粒 177

11.2.2　液相法制备纳米颗粒 178

11.2.3 固相法制备纳米颗粒 179

11.3　纳米粉末的应用 181

11.3.1 润滑油添加剂 181

11.3.2 陶瓷材料中的应用 181

11.3.3　催化剂材料中的应用 181

11.3.4　磁性材料中的应用 181

11.3.5　在医学及生物工程上的应用 181

第十二章　粉尘爆炸 183

12.1　粉尘爆炸的基本概念 183

12.1.1　燃烧及其条件 183

12.1.2　粉尘爆炸条件 183

12.1.3　一次爆炸和二次爆炸 184

12.1.4　粉尘爆炸特点 184

12.1.5　可燃粉尘的分类 185

12.2　粉尘爆炸机理 185

12.2.1　爆炸性混合物的爆炸机理 186

12.2.2　热爆炸理论 186

12.3　粉尘爆炸特性 187

12.3.1　爆炸界限 187

12.3.2　相对可燃性 188

12.3.3　爆炸的压力和粉体粒度 188

12.3.4　粉尘的爆炸和添加物 189

12.3.5　氧气量的影响 189

12.3.6　爆炸特性的表征 190

12.4　粉尘爆炸的预防和防护 190

12.4.1　粉尘爆炸的预防 190

12.4.2　粉尘爆炸的防护 191

参考文献 193