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第一章 粉末的取样 1

1.1 引言 1

1.2 理论 1

1.3 取样的黄金规则 5

1.4 大量物料中的取样 5

1.4.1 从移动的粉料中取样 6

1.4.2 从输送带上或溜子中取样 12

1.4.3 斗式输送机的取样 12

1.4.4 袋中取样 12

1.4.5 取样器 13

1.4.6 在车厢和容器内取样 15

1.4.7 料堆中取样 15

1.5 稀浆的取样 17

1.6 试样的缩分 19

1.6.1 勺取法 19

1.6.2 锥形四分法 22

1.6.3 盘式缩分器 22

1.6.4 叉溜式缩分器 23

1.6.5 旋转格槽分器 24

1.7 其它装置 26

1.8 从试验室试样缩分为分析样 28

1.9 从分析试样缩分至测定度样 30

1.10 试样缩分法之测试 30

第二章 气流中含尘气体的取样 33

2.1 引言 33

2.2.1 取样的位置 36

2.2 基本取样程序 36

2.2.2 温度和速度的测定 38

2.2.3 取样点 38

2.3 取样装置 41

2.3.1 取样嘴 41

2.3.2 粉尘试样收集器 44

2.3.3 辅助设备 48

2.3.4 在线粉尘的抽取 49

2.3.5 Ande-rsen烟囱取样器 50

2.4 非等动取样的校正 51

2.5 取样头的定位 57

2.6 放射法 57

3.1 引言 62

第三章 从大气中取样和测定颗粒大小 62

3.2 惯性法 67

3.3 过滤法 78

3.4 静电集尘法 80

3.5 荷电和迁移率 83

3.6 热沉淀法 85

3.7 石英微天平 88

3.8 光散射法 89

3.8.1 讨论 99

3.9 其它的测定方法 99

第四章 颗粒的大小、形状和分布 108

4.1 颗粒的大小 108

4.2 颗粒的形状 112

4.2.1 形状系数 113

4.2.2 形状因素 115

4.2.3 形状因素和形状系数的应用 118

4.2.4 形状指数 124

4.2.5 Fourier方法再现形状 125

4.2.6 结构表面的部分尺寸表征 125

4.3 从颗粒大小分数据决定比面积 126

4.3.1 颗粒个数分布 126

4.3.2 表面分布 128

4.3.3 体积分布 128

4.4 颗粒个数、表面和质量之间的颗粒大小分布的转换 128

4.5 平均直径 131

4.6 颗粒的分散 136

4.7 表示颗粒大小分析数据的方法 137

4.8 将累积分布曲线改成直线的方法 140

4.8.1 算术正态分布 140

4.8.2 对数-正态分布 143

4.8.3 Rosin-Rammler分布 146

4.8.4 Rosin-Ra-mmler分布的平均颗粒大小和比表面积的计算 147

4.8.5 其它颗粒大小分布方程 147

4.8.6 双参数方程的简化 148

4.8.7 在对数-正态座标纸上计算非线性分布 148

4.8.8 从平行的对数-正态曲线推导形状因素 151

4.9 补偿误差的定律 152

4.10 对于频率分布的另一种符号 156

4.10.1 符号 156

4.10.3 从qt(x)转变为qr(x) 157

4.10.2 分布的矩量 157

4.10.4 矩量之间的关系 158

4.10.5 分布的平均 158

4.10.6 标准偏差 159

4.10.7 “偏差”系数 160

4.10.8 应用 160

4.10.9 横座标的变换 162

4.11 φ符号 163

4.12 对数-概率方程的运算 164

4.12.1 平均尺寸 166

4.12.2 推导的平均尺寸 167

4.12.3 从个数的对数-正态分布置换为重量的对数-正态分布 168

4.14 对数-正态计算的改进方程图纸 169

4.13 对数-正态分布的中值和频率最高值之间的关系 169

4.14.1 应用 170

第五章 筛分 173

5.1 引言 173

5.2 编丝筛和板上冲孔筛 174

5.3 电成型微孔筛 175

5.4 英国标准规格筛 178

5.5 应用细筛的各种方法 180

5.5.1 机械筛分 180

5.5.2 湿法筛分 181

5.5.3 手筛 183

5.5.4 空气喷射筛分 184

5.5.5 声筛法 185

5.5.6 淘筛法 186

5.5.7 自组筛(SORSI) 187

5.6 筛分误差 188

5.7 筛分过程的数学分析 190

5.8 筛子的标定 193

第六章 显微镜 197

6.1 引言 197

6.2 光学显微镜 197

6.2.1 试样的制备 199

6.2.2 测定通过填实床平断面所得之颗粒大小分布 201

6.3 颗粒的大小 202

6.4 透射电子显微镜(TEM) 203

6.4.1 试样标本的制备 204

6.4.2 复制和影印术 206

6.5 扫描电子显微镜(SEM) 207

6.4.3 化学分析 207

6.6 人工法测定颗粒大小 209

6.6.1 测微尺 210

6.6.2 操作者的培训 212

6.7 显微镜半自动化测定辅助装置 213

6.8 自动计量颗粒数目和测定颗粒大小 220

6.9 定量影象分析仪 221

6.11.1 测定频率分布 221

6.10 改进标本的技术 222

6.11 显微镜计数测定颗粒大小的统计研究 223

6.11.2 测定重量分布 224

6.12 结论 224

7.1 引言 225

第七章 在重力场中颗粒与流体之间的相互影响 225

7.2 球体颗粒在液体中沉降时阻力系数与雷诺数之关系 230

7.3 层流区 232

7.4 层流沉降之临界直径 233

7.5 颗粒的加速度 234

7.6 因流体的有限范围所引起的误差 235

7.7 流体的不连续性造成的误差 237

7.8 布朗运动 238

7.9 悬浮物的粘度 241

7.10 过渡区内终极速度的计算 241

7.11 湍流区 246

7.12 非刚性球体 247

7.13.1 斯托克斯区 248

7.13 非球形颗粒 248

7.13.2 过渡区 251

7.14 浓度的影响 252

7.15 阻滞沉降 258

7.15.1 低浓度效应 258

7.15.2 高浓度效应 259

7.16 电粘滞性 261

第八章 粉状物料的分散 264

8.1 讨论 264

8.2 应用润滑剂改善干粉末的流动性 270

8.3 密度的测定 271

8.4 粘度 275

8.5 沉降系统 276

8.6 一些水溶液的密度和粘度 282

8.7 标准粉 283

第九章 颗粒大小分析的增量沉降法 289

9.1 基本原理 289

9.1.1 在沉降悬浮液范围内浓度变化 289

9.1.2 密度梯度与浓度间的关系 290

9.2 增量法的分辨度 291

9.3 移液管法 292

9.3.1 实验误差 296

9.4 光沉降法 299

9.4.1 引言 299

9.4.2 理论 299

9.4.3 消光系数 301

9.4.4 光沉降仪 303

9.4.5 讨论 305

9.5 X射线沉降 306

9.6 比重计法 310

9.7 沉没子 313

9.8 比重天平 314

9.9 附录：实例 315

9.9.1 宽角度扫描光沉降仪：二氧化硅的分析 315

9.9.2 从面积分布转换成重量分布 316

9.9.3 LADALX射线沉积仪：氧化钨的分析 316

第十章 颗粒大小分析的累积沉降法 321

10.1 引言 321

10.2 线始法 321

10.3 均匀悬浮系 322

10.4 沉积天平 325

10.4.1 Gallenkamp天平 327

10.4.2 Sartorius天平 328

10.4.3 Shimadzu天平 330

10.4.4 其它天平 330

10.5 粒度计 332

10.6 空气粉尘粒径测定器 333

10.7 沉降柱 334

10.8 测压法 338

10.9 用沉降管壁上的压力测定法 339

10.10 沉淀分离法(泌液法) 339

10.11 β射线返回散射法 341

10.12 讨论 343

10.13 附录：根据累积沉降法结果计算颗粒分布的近似法 344

第十一章 流体分级 350

11.1 引言 350

11.2 分级器效率的评价 350

11.3 分级器系统 356

11.4 在重力场中的相对流动平衡分级器--离析器 357

11.4.1 水离析器 360

11.4.2 空气离析器 363

11.4.3 曲折形分级器 366

11.5 正交流动重力分级器 367

11.5.1 Warmain旋流粒度分析器 367

11.6 在离心场中相对流动平衡分级器 368

11.6.1 Bahco分级器 368

11.7.1 Analysette9 369

11.7 离心场中正交流动平衡分极器 369

11.6.2 BCURA离心离析器 369

11.6.3 在液体悬浮液中离心离析 369

11.7.2 Donaldson分级器 370

11.7.3 微粒分级器 371

11.8 其他型式的商品分级器 372

11.9 流体动力色层分离法 372

第十二章 离心法 375

12.1 引言 375

12.2 斯托克斯直径的测定 376

12.3 线始法 377

12.3.1 理论 377

12.3.2 利用测光分析法的线始法 377

12.3.3 早期仪器：Marshall离心机和MSA颗粒大小分析仪 380

12.3.4 光学离心器 381

12.3.5 Joyce-Loebl盘式离心器 383

12.4 均匀悬浮液 385

12.4.1 与离心轴距离相比沉降高度较小 385

12.5 均匀悬浮液累积沉降法的理论 385

12.6 变动时间法(P随时间t而变动) 387

12.7 变动内径法(P随S而变动) 388

12.8 离心管的形状 389

12.9 另一种理论(P随S变化) 390

12.10 可变的外部半径(P随R而变化) 391

12.11 用均匀悬浮液的增量法 392

12.11.1 Simcar离心机 392

12.11.2 一般原理 392

12.12 LADAL X射线离心机 399

12.13 LADAL移液管离心法 403

12.13.1 LADAL移液管法的理论 404

12.14 高速离心机 409

12.15 超速离心机 411

12.16 结论 412

12.17 附录：实例 414

12.17.1 Simcar离心机 414

12.17.2 X射线离心机 416

12.17.3 LADAL移液管离心机 417

第十三章 电感应法测定颗粒大小的分布(Coulter原理) 421

13.1 引言 421

13.2 操作 422

13.3 校正 423

13.4 结果的计算 426

13.5 理论 428

13.6 颗粒形状和方位的影响 431

13.7 重合修正 432

13.8 脉冲形状 436

13.9 终点的确定 439

13.10 上限尺寸 440

13.11 市售仪器 441

13.12 结论 443

第十四章 测定颗粒大小的射线散射法 447

14.1 引言 447

14.2.2 Rayleigh-Gans区(D<λ) 452

14.2.1 Rayleigh区(D？λ) 452

14.2 散射射线 452

14.3 散射射线的极化状态 455

14.4 浊度测量 456

14.5 高阶次Tyndall光谱(HOTS) 458

14.6 用光衍射分析颗粒大小 459

14.7 光散射设备 460

14.8 全息照相 463

14.9 其他 463

第十五章 渗透和气体扩散 468

15.1 通过充填粉末层的粘滞流体的流动 468

15.2 另一种用当量毛细管推导Kozeny方程式的方法 470

15.3 形状系数k 471

15.4 其他的流动方程式 473

15.5 实验应用 477

15.6 粉末层的制备 478

15.7 恒压透气仪 479

15.8 固定容积透气仪 483

15.9 细颗粒 486

15.10 流动类型 487

15.11 粘滞流动和分子流动之间的过渡区 487

15.12 测定Z的实验法 489

15.13 透气法表面积计算 490

15.14 扩散流动测定比表面积 492

15.15 扩散常数与比表面之间的关系 493

15.16 非稳定态的扩散流动 494

15.17 稳定态扩散流动 496

15.18 液体渗透仪 499

15.19 阻滞沉降的应用 501

第十六章 气体吸附 503

16.1 引言 503

16.2 吸附理论 504

16.2.1 理想定位单分子层的Langmuir等温线 504

16.2.2 多层吸附的BET等温线 507

16.2.3 n层BET方程 511

16.2.4 BET理论的讨论 512

16.2.5 BET方程的数学性质 514

16.2.6 吸附等温线的形状 516

16.2.8 Hüttig方程式 518

16.2.7 BET方程式的修正 518

16.2.9 Ha-rkins和Jura的相对法(HJr) 519

16.2.10 BET与HJr法的比较 521

16.2.11 Frenkel-Halsey-Hill方程(FH-H) 521

16.2.12 Dubinin-Radushkevich方程(D-R) 521

16.2.13 VA-t方法 524

16.2.14 Kiselev方程式 527

16.3 实验方法--影响吸附的各种因素 528

16.3.1 除气 528

16.3.2 压力 529

16.3.3 温度和时间 529

16.3.4 吸附质 530

16.4 实验方法--容量法 531

16.4.1 原理 531

16.3.5 实验室间的试验 531

16.4.2 测定高表面积的容积法装置 532

16.4.3 测定低表面积的容积法装置 534

16.5 实验方法--重量法 535

16.5.1 原理 535

16.5.2 简单弹簧天平 535

16.5.3 复合弹簧天平 536

16.5.4 杠杆天平 536

16.6 连续流动气体色谱法 538

16.6.1 市售连续流动型装置 543

16.7 标准容量法气体吸附仪 544

16.7.1 实例 545

16.8 市售的容量法型和重量法型仪器 547

第十七章 测定表面积的其他方法 556

17.1 引言 556

17.2 从颗粒大小分布数据计算 557

17.3 溶液吸附 558

17.3.1 固-液界面上分子的定向 558

17.3.2 有机液体和吸附剂的极性 560

20.3.5 X射线衰减及荧光 561

17.3.3 有机液体和吸附剂的干燥 561

17.4.1 Langmuir槽 562

17.4 固体表面上被吸附溶质的分析方法 562

17.4.2 重量法 563

17.4.3 容量法 563

17.4.4 Rayleigh干涉仪 563

17.5 从溶液中吸附的理论 564

17.4.5 柱塞法 564

17.6.1 非电解质的吸附 565

17.6.2 脂肪酸吸附 565

17.6 从溶液中吸附的定量方法 565

17.6.3 聚合物的吸附 566

17.6.4 染料的吸附 566

17.6.5 电解质吸附 568

17.6.6 银的沉积 568

17.6.7 硝基苯酚的吸附 568

17.6.9 其他系统 569

17.7.2 表面熵与表面能 570

17.7 液相吸附热理论 570

17.7.1 液体的表面自由能 570

17.7.3 湿润热 571

17.8 静态量热计 573

17.9 流动微热量计 574

17.9.1 实验步骤--液体 575

17.9.1 标定 577

17.9.3 被吸附溶质量的测量：预流柱法 577

17.9.4 气体 578

17.9.5 应用于表面积的测定 579

17.10 密度法 579

第十八章 用气体吸附测定孔尺寸分布 583

18.1 各种测孔方法 583

18.2 Kelvin方程式 583

18.3 滞后回线 586

18.4 吸附层厚度与相对压力之间的关系 589

18.5 孔的分类 592

18.6 αs法 592

18.7 间隙孔的孔尺寸分布的测定 593

18.7.1 非模型法 594

18.7.2 圆柱形孔心模型 597

18.7.3 圆柱形孔模型 597

18.7.4 平行板模型 601

18.8 微孔分析：MP法 604

18.9 其他方法 607

第十九章 水银测孔仪 610

19.1 引言 610

19.2 文献概观 612

19.3 水银的接触角和表面张力 615

19.4 原理 616

19.5 容积分布测定理论 618

19.6 表面分布测定理论 621

19.6.1 圆柱形孔模型 621

19.6.2 非模型法 622

19.7 长度分布测定理论 623

19.8 实例 623

19.9 与其他方法的比较 625

19.10 修正因素 626

第二十章 在线的颗粒大小分析 630

20.1 引言 630

20.2 线流扫描 631

20.2.1 HIAC颗粒计数器 631

20.2.2 Climet颗粒计数系统 634

20.2.3 Royco液体运载的颗粒监测器 635

20.2.4 核孔谱Prototron颗粒计数器 635

20.2.5 Rrocedyne颗粒大小分析器 636

20.2.6 光-电子法 637

20.2.7 混合光学法 637

20.2.8 回波测定法 639

20.2.9 Langer音响回声计数器 640

20.2.10 在线Coulter监测器 641

20.2.11 在线自动显微镜 643

20.2.12 流动法和扫描法的比较 643

20.3 场扫描 644

20.3.1 粉磨产品颗粒级配的一些性质 644

20.3.2 静态干扰测定法 645

20.3.3 超声衰减测定：自动PSM系统100和200 646

20.3.4 β射线衰减：Mintex/RSM悬浮体颗粒大小测定仪 649

20.3.6 激光衍射 653

20.3.7 分级设备 655

20.3.8 水力旋流器 658

20.3.9 筛析：旋流传感器 658

20.3.10 自动筛分机 659

20.3.11 气体流动渗透法 662

20.3.12 喷嘴中的压力降 663

20.3.13 非牛顿流变性 663

20.3.14 相关法 664

习题 668