粉体工程PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1　颗粒 1

1.1.1　颗粒的概念 1

1.1.2　颗粒的特性 2

1.2　粉体 2

1.2.1　“粉”与“粒”的关系 2

1.2.2　粉体的概念 3

1.2.3　粉体的特性 3

1.3　粉体技术 5

1.3.1　粉体技术的沿革 5

1.3.2　粉体技术发展趋势 6

1.4　粉体工程 7

1.4.1　内涵与外延 7

1.4.2　研究方法 7

1.4.3　粉体工艺特点 7

1.4.4　粉体制备方法及特点 8

1.4.5　粉体工程与技术的发展趋势 8

参考文献 13

第2章　粉体的基本特性及表征 14

2.1　粉体的基本特性 14

2.1.1　颗粒的形态特性 14

2.1.2　粒度与粒度分布 21

2.1.3 比表面积 34

2.1.4　粉体几何特性的测定 34

2.2　粉体堆积与压缩特性 40

2.2.1　填充程度评价指标 40

2.2.2　填充与堆积 40

2.2.3　粉体的压缩特性 48

2.3　粉体的物理化学特性 52

2.3.1　粉体的表面效应 52

2.3.2　粉体表面的润湿性 52

2.3.3　粉体层中的液体 54

2.3.4　化学与催化性能 54

2.4　粉体的物理特性 55

2.4.1　光学性能 55

2.4.2　热学性能 58

2.4.3 电学性能 59

2.4.4　磁学性能 62

2.4.5　声学特性 63

2.5　颗粒流体力学特性 64

2.5.1　颗粒的沉降 64

2.5.2　流体透过颗粒层流动 68

2.5.3　颗粒流态化 70

2.6　粉体采样与分样 72

2.6.1　采样的基础理论 72

2.6.2　采样的几种基本方法 73

2.6.3　分样方法及分样装置 74

参考文献 76

第3章　粉碎与超细粉碎 77

3.1　粉碎基本理论 77

3.1.1　物料的基本特性 77

3.1.2　粉碎过程施力方式 81

3.1.3　粉碎过程机理 82

3.1.4　粉碎过程能耗理论 84

3.1.5　粉碎过程模型 88

3.2　传统粉碎粉磨设备 95

3.2.1　破碎设备 95

3.2.2　粉磨设备 106

3.3　超细粉磨设备 110

3.3.1　高速机械冲击式粉碎机 110

3.3.2　气流磨 112

3.3.3　振动磨 118

3.3.4　胶体磨 119

3.3.5　搅拌磨 120

3.3.6　超细粉磨设备选型原则 121

参考文献 122

第4章　机械力化学效应 124

4.1　机械力化学的发展历程 124

4.2　机械力化学作用及机理 124

4.2.1　粉碎平衡 124

4.2.2 固体活性 126

4.2.3　晶体结构的变化 127

4.2.4　机械力诱发的化学变化 130

4.2.5　机械力化学反应的机理 132

4.3　机械力化学的应用 134

4.3.1　表面改性 134

4.3.2　制备无机颜料 138

4.3.3　制备新材料 138

4.3.4　在湿法冶金中的应用 148

4.4　机械力化学反应器与工艺 149

4.4.1　反应器的特点 149

4.4.2　影响因素分析 153

参考文献 154

第5章　筛分与超细分级 157

5.1　分级理论 157

5.1.1　分级效率 157

5.1.2　分级粒径（切割粒径） 158

5.1.3　分级精度 159

5.1.4　分级效果的综合评价 159

5.2　分级设备 159

5.2.1　筛分设备 159

5.2.2　重力分级设备 172

5.2.3　离心分级设备 173

5.3　超细分级原理及设备 182

5.3.1　超细分级原理 182

5.3.2　干式超细分级 184

5.3.3　湿式超细分级 195

5.4　超细分级设备的选型原则与相关问题 199

5.4.1　选型原则 199

5.4.2　超细分级的相关问题 199

5.5　分级与粉磨组合工艺 201

5.5.1　负荷循环率的计算 201

5.5.2　闭路系统工艺分析 202

5.5.3　粉碎分级工艺组合与优化 203

5.5.4　典型粉磨工艺系统 206

参考文献 207

第6章　超细粉体制备 208

6.1　物理制粉技术 208

6.1.1　雾化法 208

6.1.2 物理蒸发冷凝法 211

6.2　化学制粉技术 213

6.2.1 固相法 213

6.2.2　液相法 217

6.2.3　气相法 231

6.3　超声波在粉体制备中的应用 237

6.3.1　超声空化作用 237

6.3.2　超声波在粉体制备中的应用 238

参考文献 240

第7章　超细粉体表面包覆与改性 243

7.1　表面有机改性 243

7.1.1　改性方法 243

7.1.2　改性机理 245

7.1.3　改性装置 246

7.1.4　改性工艺 249

7.1.5　改性效果评价 251

7.2　表面包覆改性 255

7.2.1　表面包覆改性的作用 255

7.2.2　表面包覆改性方法 256

7.3　固体法制备矿物／TiO2复合粉体 260

7.3.1　制备工艺 260

7.3.2　性能表征 261

7.3.3　矿物与TiO2颗粒间作用性质的分析 263

7.3.4　应用性能评价 264

7.4　液相法制备表面纳米化结构复合粉体 266

7.4.1　重质碳酸钙表面纳米化修饰 266

7.4.2 白云石表面纳米化修饰 271

7.4.3　复合微珠的制备与性能表征 273

7.5　超细粉体改性与包覆技术的发展趋势 278

参考文献 279

第8章 固液分离与干燥 284

8.1　固液分离 284

8.1.1　基础知识 284

8.1.2　重力沉降与浓密机 292

8.1.3　水力旋流器 297

8.1.4　过滤机 299

8.2　干燥 319

8.2.1　基础知识 319

8.2.2　箱式和带式干燥器 323

8.2.3　流化床干燥器 327

8.2.4　气流干燥器 331

8.2.5　喷雾干燥器 332

8.2.6　其他干燥设备 339

8.2.7　干燥与节能 345

参考文献 347

第9章　气固分离与收尘 348

9.1　基础知识 348

9.1.1　粉尘的特性及分类 348

9.1.2　微粉捕集与收尘 350

9.1.3　粉尘浓度与排放标准 351

9.1.4　收尘器类型与分离效率 353

9.2　重力收尘器 356

9.2.1　工作原理及分类 356

9.2.2　类型及结构 356

9.3　离心式收尘器 357

9.3.1　工作原理与分类 357

9.3.2　几种常用的旋风收尘器 359

9.3.3　选型计算 362

9.3.4　主要影响因素分析 363

9.4　过滤式收尘器 365

9.4.1　袋式收尘器的原理、构造及分类 365

9.4.2　滤料和滤袋 369

9.4.3　颗粒层收尘器 369

9.5 电收尘器 371

9.5.1　工作原理 372

9.5.2　类型及结构 372

9.5.3　电收尘器的主要参数 378

9.5.4　主要影响因素分析 380

9.5.5　新型电收尘器及其发展方向 382

9.6　湿式收尘器 383

9.6.1　工作原理及性能 383

9.6.2　类型及结构 384

9.7　收尘系统与工艺 389

9.7.1　气体管道 389

9.7.2　收尘器的选择要点 393

9.8　收尘与劳动保护 395

9.8.1　粉尘对人体健康的影响 395

9.8.2　收尘对劳动保护的意义 396

参考文献 397

第10章　超细粉体的分散 398

10.1　基础知识 398

10.1.1　超细粉体分散体系 398

10.1.2　分散相与分散介质 399

10.1.3　超细颗粒界面特性 400

10.1.4　分散体系的流变性 401

10.1.5　分散效果评价 401

10.2　超细粉体在液体中的分散 403

10.2.1　在液相中分散的主要调控因素 405

10.2.2　在液相中的分散手段 408

10.3　超细粉体在空气中的分散 412

10.3.1　颗粒间作用力 413

10.3.2　在空气中的分散手段 415

10.4　超细粉体分散的应用 418

10.4.1　在超细加工中的应用 418

10.4.2　在粉体粒度测试中的应用 419

10.4.3　在颜料工业中的应用 420

10.4.4　在油田钻井中的应用 421

10.4.5　在矿物加工中的应用 422

10.4.6　在农药中的应用 423

10.4.7　在混凝土工程中的应用 424

10.4.8　在水煤浆工业中的应用 424

参考文献 425

第11章　混合与造粒 427

11.1　混合 427

11.1.1　混合机理与随机性分析 427

11.1.2　影响混合工艺的因素 429

11.1.3　混合质量评价 431

11.1.4　连续混合 435

11.1.5　气力均化设备 438

11.1.6　粉料预均化 442

11.2　造粒 454

11.2.1　基础知识 454

11.2.2　压缩造粒 462

11.2.3　挤出造粒 463

11.2.4　滚动造粒 464

11.2.5　喷浆造粒 468

11.2.6　流化造粒 470

参考文献 471

第12章 微纳米颗粒复合与整形 472

12.1　微纳米颗粒复合 472

12.1.1　颗粒复合化系统 472

12.1.2　金属基复合粉体 474

12.1.3　聚合物基导电复合粉体 489

12.1.4　聚合物基导热型复合粉体 494

12.2　颗粒整形 501

12.2.1 PCS整形机理及工艺 502

12.2.2　钛粉整形 503

12.2.3　石墨整形 506

参考文献 509

第13章　粉体的输送与仓储 512

13.1　粉体输送基础知识 512

13.1.1　粉体的流动特性 512

13.1.2　粉体压力计算 514

13.1.3　粉体的重力流动 516

13.2　粉体物料的储存 524

13.2.1　物料储存的作用与分类 524

13.2.2　料仓及料斗的结构 524

13.2.3　料仓常见故障与对策 525

13.3　粉体的输送 527

13.3.1　胶带输送机 527

13.3.2　螺旋输送机 533

13.3.3　斗式提升机 536

13.3.4　链板输送机 538

13.3.5　给料机 542

13.4　气力输送 547

13.4.1　稀相气力输送 548

13.4.2　脉冲气力输送 554

13.4.3　气力输送装备与系统 555

参考文献 561

第14章　生物粉体技术 562

14.1　基础知识 562

14.1.1　植物源生物粉体 563

14.1.2　动物源超细粉体 564

14.1.3　矿物源超细粉体 564

14.1.4　生物陶瓷粉体 565

14.2　生物超细粉体制备 565

14.2.1　常用设备 566

14.2.2　生物超细粉体表面包覆 568

14.3　生物粉体性能表征 570

14.3.1　物理性质 570

14.3.2　化学性质 576

14.3.3　体外溶出度 580

14.3.4　体内生物利用度 584

14.4　有效性与安全性评价 586

14.4.1　药效试验 586

14.4.2　毒理试验 587

14.4.3　临床试验 588

14.5　实际应用与前景分析 589

14.5.1　在中药材加工领域的应用 589

14.5.2　在食品与农产品加工领域的应用 591

14.5.3　在饲料添加剂加工领域的应用 594

参考文献 595

第15章　粉体包装 598

15.1　基础知识 598

15.1.1　包装技术与功能 598

15.1.2　包装标准 604

15.1.3　包装材料及发展趋势 604

15.1.4　包装现代化 610

15.2　超细粉体的密实和包装 612

15.2.1　HMD200排气式粉料密实机 612

15.2.2　H400型微纳米粉定量包装机 613

15.2.3　CA300型全自动粉末包装机 614

15.2.4　H700型定量阀口真空包装机 615

15.3　生物粉体的包装与储藏 616

15.3.1　包装与储藏的重要性 616

15.3.2　包装的信息功能 616

15.3.3　对包装材料的要求 617

15.3.4　包装形式 619

15.3.5　在线标记 620

15.4　包装所涉及的环境问题 620

15.4.1　粉尘的起因 621

15.4.2　粉尘的影响 621

15.4.3　粉尘消除机理 622

参考文献 623

第16章　粉体加工助剂 624

16.1　助磨剂 624

16.1.1　理论基础 624

16.1.2　化学特征 625

16.1.3　主要类型 625

16.1.4　选用原则 625

16.2　改性剂 626

16.2.1　脂肪酸或其盐 626

16.2.2　脂肪酸的低级酯 627

16.2.3　表面活性剂 628

16.2.4　偶联剂 630

16.3　分散剂 647

16.3.1　分散剂的选用原则 649

16.3.2　水性体系的分散剂 649

16.3.3　油性体系的分散剂 650

16.3.4　气溶胶体系的分散剂 651

16.4　絮凝剂 651

16.4.1　选用原则 652

16.4.2　常用的絮凝剂 653

16.5　其他功能性助剂 654

16.5.1　耐高温型助剂 654

16.5.2　阻燃型助剂 654

16.5.3　助留型助剂 655

16.5.4　抗静电型助剂 655

16.5.5　触变型助剂 656

16.5.6　抑醛型助剂 656

16.5.7　抑菌型助剂 657

16.5.8　耐磨型助剂 657

参考文献 657

第17章　耐磨部件与介质 658

17.1 耐磨材料 658

17.1.1　金属耐磨材料 658

17.1.2　非金属耐磨材料 663

17.1.3　复合材料 665

17.2　耐磨部件 667

17.2.1　粉磨设备类型 667

17.2.2　粉磨设备的耐磨部件 667

17.2.3　粉磨设备耐磨材料的选择 668

17.2.4　耐磨部件再制造技术 673

17.3　研磨介质 682

17.3.1　研磨介质的种类 682

17.3.2　研磨介质磨损机理与分析 686

17.3.3　研磨介质耐磨材料的选择 690

17.3.4　研磨介质的发展趋势 694

参考文献 696

第18章 粉体加工过程控制与自动化 698

18.1　粉体工程控制系统的发展与特点 698

18.1.1　控制系统的发展历程 698

18.1.2　控制系统的特点 699

18.2　粉体工程自动化控制装置 699

18.2.1　粉体流量计量 699

18.2.2　粉体加工过程计量控制 708

18.2.3　粉体工程中典型工艺参数在线检测 718

18.3 粉体工程自动化控制系统的设计 727

18.3.1 自控系统的方案设计 727

18.3.2 自控系统的结构设计 728

18.3.3　产品的信息化管理 735

18.3.4 自控系统的工程设计 735

18.4　典型的粉体加工自动控制系统 736

18.4.1　磁性材料的湿法生产线 736

18.4.2　磁性材料干法生产线 740

18.4.3　中央控制室 742

18.5　粉体工业自动化控制的发展方向 743

参考文献 745

第19章　粉尘爆炸与安全防护 746

19.1　粉尘爆炸及危害 746

19.1.1　粉尘爆炸 746

19.1.2　粉尘爆炸事故危害 747

19.2　粉尘爆炸特征参数及其影响因素 750

19.2.1 爆炸极限（LEL,UEL） 750

19.2.2　最大爆炸压力（Pmax）与爆炸指数（Kmax） 751

19.2.3　最小点火能量（MIE） 752

19.2.4　最低着火温度（LIT） 753

19.2.5 极限氧浓度（LOC） 754

19.2.6　粉尘爆炸的影响因素 755

19.3　粉尘爆炸的防治技术 758

19.3.1　预防措施 758

19.3.2　减缓措施 764

19.4　典型粉体加工过程中粉尘爆炸危险性分析及防治 772

19.4.1　煤粉制备系统 772

19.4.2　粉末涂料生产系统 775

19.5　粉尘与劳动保护 777

19.5.1　粉尘的产生与分类 777

19.5.2　生产性粉尘对人体的危害 778

19.5.3　生产性粉尘的卫生标准 779

19.5.4　防尘措施 779

参考文献 783

第20章　粉体技术标准化 784

20.1　基础知识 784

20.1.1　强制性标准与推荐性标准 784

20.1.2　标准类型 784

20.1.3　我国标准编号规则 785

20.1.4　规范或规程 787

20.2　我国粉体技术相关标准 787

20.2.1　建立粉体相关标准的意义 788

20.2.2　我国粉体技术标准现状 791

参考文献 793

附录A　颗粒系统术语（GB/T 16418—2008） 794