04 粉体固结

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材料工程基础-第六章粉末材料的成形与固结

P0—初始接触应力 ρ—相对密度
θ0—(1-ρ) a=[ρ2(ρ-ρ0)]/θ0
成形方法
压力成形
增塑成形
浆料成形
模压成形三轴压制等静压成形高能成形挤压成形扎膜成形楔形压制注射成形车坯成形
注浆成形热压铸成形流延法成形压力渗滤凝胶铸模成形直接凝固成形
二、压力成形 1、模压成形
压力成形
增塑成形
挤压成形扎膜成形楔形压制注射成形车坯成形
浆料成形
二、增塑成形
1、挤压（挤出）成形：利用压力把具有塑性的粉料通
过模具挤出来成形的，模具的形状就是成形坯体的形状。
单螺杆挤出机示意图
通心粉
➢ 2、轧膜成形（滚压或辊压成形）
将粉体和粘结剂、溶剂等置于置于轧辊上混炼，使之混合均匀，伴随吹风，溶剂逐步挥发，形成一层厚膜；调整轧辊间距，反复轧制，可制得薄片坯料。
２、粉末在压力下的运动行为
成形工艺主要有：刚性模具中粉末的压制（模压）弹性封套中粉末的等静压粉末的板条滚压粉末的挤压
受力过程的三个阶段
第一阶段：首先粉末颗粒发生重排；第二阶段：颗粒发生弹塑性变形；第三阶段：颗粒断裂。
压坯密度与压制压力的关系
在压制过程中，随着压力的增加，粉体的密度增加、气孔率降低。人们对压力与密度或气孔率的关系进行了大量的研究，试图在压力与相对密度之间推导出定量的数学公式。目前已经提出的压制压力与压坯密度的定量公式（包括理论公式和经验公式）有几十种之多，表中所示为其中一部分。
成形的理论基础粉末的工艺性能粉末在压力下的运动行为成形方法
一、成形的理论基础
１、粉体的堆积与排列
晶胞 BCC

资源加工学习题及答案教学提纲

资源加⼯学习题及答案教学提纲资源加⼯学习题及答案第1章资源加⼯学概述习题1．简述从选矿学、矿物加⼯学到资源加⼯学三者之间的发展关系。

2．资源加⼯学学科包括那些领域？它的学科基础及与相邻学科的关系如何？3．资源加⼯学的研究对象及研究⽅向有那些？4．资源加⼯学在国民经济建设中的地位和作⽤如何？第2章物料的基本物理化学特性习题1．什么是矿⽯、矿物、岩⽯？三者关系如何？2．⼆次资源包含哪些物料？3．⼯艺矿物学研究的内容是什么？4．物料的⼏何特性包括那三项？5．物质的磁性可以分为那⼏类，其磁性强弱如何？6．简述铁磁质物质的磁化过程。

7．简述矿物磁性的分类，及其分选特点。

8．矿物的电性质有那些？9．简述矿物的价键类型及解理⾯规律。

10．简述⾮极性矿物与极性矿物的矿物内部结构与价键特性、11．矿物表⾯⾃由能的数值取决于晶体断裂⾯的⼏何形状及表⾯原⼦所处的位置在矿物颗粒表⾯不同的位置：晶⾯上，棱⾯上和尖⾓上的表⾯张⼒的关系如何？12．硫化矿物表⾯氧化的⼏种形式及规律是什么？13．矿物表⾯电荷是由哪⼏种因素引起的？14．离⼦型矿物表⾯阴阳离⼦的溶解规律是什么？15．简述⽯英在⽔中的荷电过程及其机理。

16．什么是接触⾓、三相润湿周边？17．如何通过接触⾓鉴别颗粒表⾯的润湿性？18．简述润湿⽅程及其物理意义。

19．接触⾓的测量⽅法有那些？躺滴法测润湿⾓应注意什么？第3章粉碎与分级习题1．粉碎作⽤在⼯业中的主要作⽤是什么？什么是粉碎⽐？部分粉碎⽐和总粉碎2．粉碎为什么要分段进⾏？其各段的产品特性如何？3．什么是选择性粉碎？它与产品的粒度有何关系？它在矿物加⼯过程中有什么意义？ 4．什么是可碎系数？如何⽤可碎系数判断颗粒的可碎性？5．物料机械粉碎过程中粉碎机械对物料施⼒的⽅式有那些？6．简述三种粉碎模型的特征7．简述三个粉碎功能理论的基本内容。

8．什么是功指数？9．什么是助磨剂？对助磨剂有什么要求？简述助磨剂的助磨机理。

粉体工程总结讲诉

第一章颗粒几何形态特性1. 粒度：颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。

2. 粒径的表示方式：（1）三轴径以颗粒的长度l 、宽度b 、高度h 定义的粒度平均值称为三轴平均径。

（2）球当量径：（3）圆当量径：（4）定向径（又称统计平均径）：平行于一定方向（用显微镜）测得的线度定方向径（Feret 径）d F 、定方向等分径（Martin 径）d M 、定向最大径3. 粒度分布的概念粒度分布是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。

也就是说粉体中不同粒度区间的颗粒含量。

4. 粒度分布的表示方式（1）频率分布：当用个数基准表示粉体的粒度分布时，将被测粉体样品中某一粒径或某一粒径范围的颗粒的数目称为频数n ，而将n 与样品的颗粒总数N 之比称为该粒径范围的频率f ，则100%n f N =⨯频数n 或频率f 随粒径变化的关系，称为频数分布或频率分布。

（2）累积分布表示小于（或大于）某一粒径的颗粒在全部颗粒中所占的比例。

按照频数或频率累积方式的不同，累积分布可分为两类：a ）负累积：将频率或频数按粒径从小到大进行累积，所得到的累积分布表示小于某一粒径的颗粒的数量或百分数。

这相当于在用筛分法测粒度时，通过某一筛孔的筛下部分的百分数，这样得到的曲线又称为累积筛下分布曲线，常用D （Dp ）表示。

b ）正累积：将频率或频数按粒径从大到小进行累积，所得到的累积分布表示大于某一粒径的颗粒的数量或百分数。

相当于用筛分法测粒度时，通过某一筛孔之后的筛余部分的百分数，这样得到的曲线又称为累积筛上分布曲线，常用R （Dp ）表示。

较之频率分布，累积分布更有用。

许多粒度测定技术，如筛分法、重力沉降法、离心沉淀法等，所得到的分析数据，都是以累积分布显示出来的。

它的优点是消除了直径的分组，特别适用于确定中位粒径（D 50：在粉体物料样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径）等。

5. 粒度分布的表达形式列表法、图解法、函数法6. 颗粒形状颗粒的形状是指一个颗粒的轮廓或表面上各点所构成的图像。

16粉末固结

Ca (OH )2 CO2 nH 2 O Ca CO3 (n1)H 2 O
3、氯氧镁水泥凝结硬化机理
❖菱苦土和氯化镁溶液调制而成的。用氯化镁溶液调拌菱苦土后，开始水化、凝结硬化过程。反应式：
MgO H 2 O Mg (OH )2 xMgO yMg Cl2 6H 2 O xMgO yMg Cl2 zH 2 O
❖硬化：随后水泥产生明显的强度，并逐渐发展成为坚硬的人造石。
❖按水泥所含的水硬性熟料矿物的不同，可分为：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥等。
水泥的凝结硬化机理大致可归纳如下： ①水泥加水拌和后，水泥颗粒表画的熟料矿物先溶于水，形成相应的水化物，水化物溶解于水。 ②水泥颗粒不断水化，新生水化物增多，使包在水泥颗粒表画的水化物膜层增厚，颗粒间的空隙逐渐缩小，而包有凝胶体的水泥颗粒逐渐接近，以至相互接触，在接触点借助于范德华力，凝结成多孔的空间冈络，形成凝聚结构。水泥开始失夫可塑性，也即水泥发生初凝。但这时水泥还不具有强度。
液相烧结过程
液相烧结致密化三个阶段： ❖a：生成液相和颗粒重新分布阶段。 ❖b：溶解和析出阶段。这一阶段的物质迁移
机制是液相扩散。 ❖c：固相形成刚性骨架阶段。
多元液相烧结示意图
液相烧结举例---- WC-Co硬质合金
① 预热及升温 ② 达到共晶温度1340℃ ③ 升温至烧结温度1350-1480℃ ④ 烧结保温 ⑤ 冷却 ❖WC 熔点2525℃ ❖Co熔点1494℃ ❖烧结温度1350-1480℃
❖烧结分类：固相烧结和液相烧结。
1．烧结驱动力
（1）为体系的表面能和缺陷能。 ❖粉料越细则粉体的表画积越大表面能越高 ❖新生态物质的缺陷浓度较高缺陷能较高。
（2）粉末内部晶格畸变的消除

第11章粉体固结

第11章粉体固结习题解答1.“燃烧前沿”与“传热前沿”，“传热前沿速度”于“燃烧前沿速度”有什么区别？【解】传热前沿：在没有内部热源时，规定当料层温度开始均匀上升时传热前沿即已到达，一般以100℃等温线为准；燃烧前沿：当配有燃料时，规定当料层温度迅速上升时表明燃烧前沿到达，一般以600℃或1000℃等温线为基准。

传热前沿速度既不决定于气—固相的原始温差，也不决定于传热系数，而是决定于气体的质量流速，比热以及固体的比热、堆积密度和料层空隙率。

燃烧前沿速度主要制约：（1）空气中含氧量；（2）固体燃料的可燃性和粒度；（3）固体燃料用量；（4）风量。

2. 分析各因素对“燃烧前沿速度”和“传热前沿速度”的影响。

【解】影响传热前沿速度的因素：（1）料层空隙率越大，速度越大；（2）固体的堆积密度越大，速度越少；（3）气体的比热越高，速度越大；（4）固体的比热越高，速度越少；（5）气体的质量流速越快，速度越大。

影响燃烧前沿速度的因素：（1）空气中含氧量越大，燃烧前沿速度越大；（2）固体燃料的可燃性越好、粒度越小，燃烧前沿速度越大；（3）固体燃料用量与燃烧前沿速度间的关系有极大值；（4）增加风量会使燃烧前沿速度加快。

3. 分析固体燃料燃烧的热力学和动力学。

【解】动力学燃烧区：燃烧速度受温度的影响较大，随温度升高而增加，而不受气流速度、压力和固体燃料粒度的影响；扩散燃烧区：燃烧速度取决于气体的扩散速度，而温度的改变影响不大。

4. 论述固相固结机理和液相固结机理，它们有什么区别？【解】固相固结机理：球团被加热到某一温度时，矿粒晶格间的原子获得足够的能量，克服周围键力的束缚进行扩散，并随温度升高而；加强，最后发展到颗粒互相接触点或接触面上扩散，使颗粒之间产生粘结。

液相固结机理：在高温下产生的液相在冷却过程中，析出的晶体或液相将部分未熔化的颗粒粘结起来。

区别：液相固结机理——液相形成及冷凝是烧结矿固结的基础，决定了烧结矿的矿相成分和显微结构，且固结后化学成分复杂；固相固结机理——主要是以球团矿固结为主，而组成成分比较单一，球团焙烧过程中形成少量液相，这部分液相对球团固结起着辅助作用。

粉体工程复习资料

一、名词解释1、粉体：由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群体。

2、颗粒：能单独存在并参与操作过程，还能反应物料某种基本构造与性质的最小单元。

3、颗粒形状系数：在表示颗粒群性质和具体物理现象、单元过程等函数时，把与颗粒形状有关的诸多因素概括为一个修正系数加以考虑，该修正系数即为形状系数。

（有体积形状指数、表面积形状指数、比表面积形状指数）4、颗粒形状指数：表示单一颗粒外形的几何量的各种无因次组合。

5、粒度分布：指将颗粒群用一定的粒度范围按大小顺序分为若干粒级，各级别粒子占颗粒群总量的百分数。

6、破坏包络线：对同一粉体层的所有极限摩尔圆可以做一条公切线，这条公切线成为破坏包络线。

7、填充率：粉体所占体积与粉体表观体积的比值。

8、球形度：与颗粒等体积的球和实际粉体的表面积之比。

9、孔隙率：粉体层中空隙所占有的比率。

10、配位数：某一个颗粒与周围空间接触的颗粒个数。

11、极限应力状态：在粉体层加压不大时，因粉体层的强度足以抵御外界压力，此时粉体层外观不起变化，当压力达到某一极性状态时，此时的应力称极限应力。

粉体层就会突然崩坏，这与金属脆性材料的断裂是一致的。

12、库仑粉体：分体的破坏包络线呈一条直线，称该粉体为库仑粉体。

13、粘附性粉体：破坏包络线不经过坐标原点的粉体称为粘附性粉体。

14、主动受压粉体：由于重力作用在崩塌前将其支撑住，在崩塌时临界状态称主动态，最小应力在水平方向。

15、被动受压粉体：粉体延水平方向压缩，当粉体呀倾斜向上压动时的临界状态称为被动状态，最大主应力在水平方向。

16、堆积：17、安息角/休止角：指物料堆积层的自由表面在静平衡状态下，与水平面形成的最大角度。

（安息角越小，粉体的流动性越好）18、均化：物料在外力作用下发生速度和方向的改变，使各组分颗粒得以均匀分布。

19、粉体流动函数：固结主应力与开放屈服强度存在着一定的函数关系。

20、静态拱：物料颗粒在出口处起拱，此时正好承受上面的压力这样流动停止，此时孔口处处于静止平衡状态。

第六章粉末材料的成形与固结

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工艺要求：
①固相烧结：应尽可能快地从低温升到高温以创造体积扩散的条件，加速坯体的致密化，并缩短烧成时间。
②液相烧结：液相烧结时，液相必须对固相有良好的润湿性，这样液相可以围绕固相形成薄膜促进烧结；固相在液相中应有一定的溶解度，这样可以改善润湿性，并增加液相的相对数量，还可以借助液相进行物质迁移；还应有一定的液相量，以填满颗粒的间隙为限度。
分为湿法等静压和干式等静压。
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2.2.1 湿法等静压
放入液压油或水等液体介质中加压成形。
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2.2.2 干式等静压
将加压橡胶袋在高压容器中封紧，加料后的弹性模送入压力室中，加压成形后退出来脱模。也可将模具固定在高压容器中，加料封紧后加压成形，再取出。
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2.2.3 软模压制
在普通的压机上加压，通过软模将压力均匀地传递给粉末，达到“等静压”的目的。
在某一特定压力下保持一段时间，可以使压力传递得更加充分；有利于压坯中各部分的密度均匀；使粉末中的空气有足够的时间逸出；给粉末之间的机械啮合和变形以时间，有利于应变驰豫进行。
2.1.4 脱模
脱模时需要施加一定的压力。
弹性后效。
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2.2 等静压成形
借助高压泵的作用把流体介质（气体或液体）压入耐高压的钢体密封容器内，高压流体的等静压力直接作用于弹性模套内的粉末上，使粉体各个方向同时均衡受压，而获得密度分布均匀以及强度较高的压坯的方法。
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4.1 注浆成形
把一定浓度的浆料注入石膏模中，与石膏相接触的外围首先脱水（或脱其它有机溶液）、硬化，粉料沿石膏模内壁成形出所需形状，经脱模、干燥后得到具有一定形状和强度的坯体的方法。
料浆：流动性好，稳定性好，触变性小，含水（或含液）量低，渗透性好，气体含量低。

《粉末工程》课件——4 超微粉体制备之固相法

易碎（磨）性指的是在一定粉碎条件下，将单位质量物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的能量，或施加一定能量使物料达到的粉碎细度。这是为了表征物料粉碎难易程度的综合影响，一般用相对易碎性系数来表示。易碎性系数越大，物料越易粉碎。
采用同一粉碎机械，在相同物料尺寸变化条件下。某一物料的易碎系数Km：
强度还与测定条件（如试样的尺寸、加载速率及所处环境等）有关。
材料名称金刚石石墨钨铁氧化镁氧化钠石英玻璃
理论强度/GPa 200 1.4 96 40 37 4.3 16
实测强度/MPa 约 1800 约 15
3000（拉伸的硬丝） 2000（高张力用钢丝）
100 约 10
50
④易碎（磨）性
当分别以n=1、1.5、2代入
dE cxndx
分别为基克、邦德定律和雷廷格尔定律
适用范围
• 据芬兰R.T.Hukky等人的验证研究：基克学说适用于产物粒度大于50mm的粉碎邦德学说适用于产物粒度为50~0.5mm 的粉碎雷廷格尔学说适用于产物粒度为0.5~0.075mm
原因
• 超微粉粉碎作业中，外加的机械能不仅仅用于颗粒粒度的减小或比表面积的增大，还有颗粒因强烈和长时间机械力作用导致的机械化学变化以及机械传动、研磨介质之间的摩擦、振动等消耗。
4. 超微粉体制备之固相法 (6课时)干式粉碎机械来自碎法湿式粉碎热分解法
固相法固相反应法
其它方法共沉淀法
粉
沉淀法化合物沉淀法
体制
水热法水解沉淀法
液相法溶胶－凝胶法
冷冻干燥法
备
喷雾法
气相分解法
方
化学气相反应法气相合成法
法
气－固反应法

粉体稳定剂书 -回复

粉体稳定剂书-回复什么是粉体稳定剂？粉体稳定剂是一种用于稳定和改善粉体的性质和性能的化学添加剂。

它们可以分散固体颗粒、防止结块、提高流动性以及改变产品的色彩和外观。

粉体稳定剂的种类与应用粉体稳定剂的种类繁多，根据其化学组成和功能作用可以分为多种类别，包括抗结剂、分散剂、流动剂、防湿剂等。

1. 抗结剂：抗结剂是用来防止粉末团聚形成结块的化学物质。

它们能够通过吸附水分、形成覆盖膜、改变表面电性等方式，有效地防止粉末颗粒之间的相互吸附，确保粉体保持良好的流动性。

2. 分散剂：分散剂能够增加粉体颗粒的稳定性，防止颗粒沉积和团聚。

这种稳定剂可以改变粉体颗粒的表面电性，使其带电或亲水，从而实现粉末颗粒的分散和均匀分布。

3. 流动剂：流动剂能够改善粉体的流动性能，使其具有良好的流动性、均匀性和可压性。

这种稳定剂可以降低粉末颗粒间的内摩擦力，提高粉体的润湿性和可压性，有利于制造和加工过程的顺利进行。

4. 防湿剂：防湿剂是用来防止粉体吸湿和受潮的化学物质。

它们能够吸附周围环境中的水分，形成保护层，阻隔空气中的水分进入粉末颗粒中，从而延缓粉末的吸湿速度，提高产品的稳定性和储存寿命。

粉体稳定剂的使用原则在使用粉体稳定剂时，需要遵循以下几个原则：1. 选择合适的稳定剂种类和浓度：根据粉体的特性和要求，选择相应的稳定剂，并确保使用浓度适当。

过量的稳定剂可能会对产品的性能产生负面影响。

2. 根据制备工艺和设备进行搅拌和混合：将稳定剂均匀地混合到粉体中是确保其有效性的关键。

根据具体的制备工艺和设备，选择适当的搅拌和混合方式。

3. 注意稳定剂与其他添加剂的相容性：不同的添加剂可能会相互作用或产生不良反应，导致产品性能下降。

因此，需要注意稳定剂与其他添加剂之间的相容性，避免发生不良反应。

4. 尽量选择天然、环保的稳定剂：考虑到产品的可持续性和环境友好性，应尽量选择天然来源的稳定剂，并避免使用对环境有害的化学品。

粉体稳定剂的应用领域粉体稳定剂广泛应用于各个领域，包括食品、制药、化工和农业等行业。

2024年粉体喷射搅拌桩施工工艺(三篇)

2024年粉体喷射搅拌桩施工工艺一、特点１、可根据不同加固土的性质和需要达到的桩体要求，选用不同种类不同掺量的固化材料，目前常用的有水泥和石灰等。

２、利用固化材料可提高加固土的早期强度，大大缩短工期，由于固结屈服应力很大，故上部承重时，不会产生固结沉降。

３、施工机具简单，设备小型便于操作。

无振动和噪音对周围土体无挤压作用，可在建筑物、人口密集区邻近施工。

４、加工费用低廉，技术效果明显，可用于大范围软基处理。

二、原理粉体搅拌是以石灰、水泥等粉体固化材料，通过专用的粉体搅拌机械用压缩空气将粉体送到软弱地层中。

凭借钻头叶片，在原位进行强制搅拌，形成土和掺和料的混和物。

使其产生一系列的物理－－化学反映，从而形成柱状加固体，提高土的稳定性能和力学性能一般在掺入１５％水泥的情况下，９０天龄期的无侧限抗压强度可达２０ＭＰａ。

三、施工工艺（一）主要施工机械１、５０ＫＷ以上发电机一台，向系统提供动力。

２、粉体发送器一台，向钻机提供气粉混合物。

３、空气压缩机一台，作为风源。

４、ＣＰＰ－７型搅拌机一台（由底座、钻架、搅拌钻头等组成）通过搅拌叶片的机械搅拌作用，使灰土混合。

（二）施工程序１、定位：平整场地将搅拌机移到桩位调平机位、对中。

２、预搅钻进下沉：启动搅拌搅机电机，使钻头正向转动钻进匀速下沉至设计标高为止。

３、喷粉搅拌提升，当深层搅拌机下沉到设计深度时开启空压机待气粉混和物到达喷口时按确定的提升速度开动钻机反钻边喷灰，边提升搅拌机。

４、重复搅拌：搅拌机喷灰反转提升至原地面以下５０ｃｍ时，关闭空压机。

为使软土和固化剂搅拌均匀，再次将搅拌机钻进下沉，直至设计深度，再将搅拌机按规x定速度反转提升出地面。

５、移位，准备打下一根桩。

（三）劳动力组织每台钻机由８－１０人组成１、班长１名－－－负责施工指挥、质量进度协调各工序之间的工序衔接。

２、司机工１名－－正确操纵搅拌钻机的定位、下钻、提升喷化粉体等工序观察检查机械运转情况和维修保养。

混凝土固结剂使用技巧

混凝土固结剂使用技巧一、前言混凝土固结剂是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等基础设施建设领域的材料。

它可以将散乱的砂石等材料固定在一起，形成坚实的基础。

然而，使用混凝土固结剂也存在一定的技巧和注意事项。

本文将详细介绍混凝土固结剂的使用技巧，以帮助读者更好地应用该材料。

二、混凝土固结剂的种类混凝土固结剂根据其成分和用途的不同，可以分为多种类型。

常见的混凝土固结剂包括水泥、石灰、膨胀剂等。

其中，水泥是最常用的一种混凝土固结剂，它可以在水的作用下反应生成钙硅酸盐胶凝体，从而形成坚实的基础。

石灰则是一种碱性物质，它可以使混凝土表面产生一层保护涂层，防止混凝土表面的腐蚀和氧化。

膨胀剂则可以使混凝土表面产生微小的气泡，从而使混凝土更加坚固。

三、混凝土固结剂的使用技巧1. 确定混凝土固结剂的种类和用量在使用混凝土固结剂前，首先需要确定其种类和用量。

不同种类的混凝土固结剂具有不同的特性和用途，因此需要根据具体情况选择合适的材料。

同时，也需要根据实际工程需要确定混凝土固结剂的用量，以保证固结效果和经济效益的最大化。

2. 清理混凝土表面在施工之前，需要对混凝土表面进行清理。

清理的目的是去除表面的杂质和污垢，以便混凝土固结剂能够更好地与混凝土表面接触。

一般情况下，可以使用水枪或高压水刀等工具进行清理。

3. 均匀撒布混凝土固结剂在清理完混凝土表面后，需要均匀地撒布混凝土固结剂。

撒布的方法可以根据实际情况选择，一般可以使用喷雾器、手摇撒布器等工具。

在撒布过程中，需要注意混凝土固结剂的用量和均匀度，以保证固结效果的稳定性和品质。

4. 混合和搅拌混凝土在撒布完混凝土固结剂后，需要进行混合和搅拌混凝土，以使混凝土固结剂均匀地分布在混凝土中。

混合和搅拌的方法可以根据实际情况选择，一般可以使用混凝土搅拌车、混凝土搅拌机等工具。

在混合和搅拌过程中，需要注意混凝土的配合比和搅拌时间，以保证混凝土的品质和固结效果。

5. 确认固结效果在混凝土固结剂施工完成后，需要进行固结效果的确认。

粉体力学与工程04粉体的湿润与表面改性

第4章粉体的湿润
• 基本要求：了解粉体表面的湿润性、粉体层中的液体、液体在粉体层毛细管中的上升高度、粉体在液体中的分散和润湿粉体的应用，掌握粉体的分散技术。
• 重点：粉体表面的湿润性、粉体的分散ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 术和分散剂。
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4.1粉体表面的湿润性
接触角：当固液表面相接触时，在界面处形成的夹角。用它来衡量液体（水）对固体表面润湿的程度。
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液体桥架
粉体与固体或粉体颗粒之间的间隙部分存在液体时，称为液桥。粉体处理过程中的液体大多是水。液桥除了可在过滤、离心分离、造粒及其他的单元操作过程中形成外，当空气的相对湿度超过65%时，水蒸气开始在颗粒表面及颗粒间凝集，颗粒间因形成液桥而大大增强了黏结力。
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1) 粉体被液体润湿 2) 聚集体在机械力作用下被分散成原生粒子或较
小的聚集体 3) 将原生粒子或小聚集体稳定,防止再聚集
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介质调控
1) 分散介质的选择需遵循极性相似原则 2) 颗粒的分散性受颗粒间的相互作用和介质对颗粒表面润湿性的
影响 3) 颗粒表面亲液性越强分散性越好
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杨氏方程： sg SL Lg cos
式中 sg ——固体、气体之间的表面张力；
SL ——固体、液体之间的表面张力； Lg ——液体、气体之间的表面张力；
——固、液之间的湿润接触角；
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4.2粉体层的液体
粉体层中液体的存在位置：
黏附液：黏附在颗粒的表面上; 楔形液：滞留在颗粒表面的凹穴中或沟槽内，即在颗粒之间的切点乃至接近切点处形成鼓状的自由表面而存在的液体；毛细管上升液：保留在颗粒之间的间隙中；浸没液：部分颗粒浸没在液体中。

宝钢技术发展中心研制的土体固结粉介绍

1、引⾔在多层住宅的地基加固、深基坑的临时性围护结构和⽌⽔帷幕、⽔利⼯程的护堤等⼯程中，常⽤搅拌桩、旋喷桩的施⼯⽅法，将普通⽔泥与粘⼟强制搅拌，形成有⼀定强度的柱体，以提⾼地基的承载⼒和围护结构、护堤的挡⼟挡⽔性能。

在道路⼯程的基层和底基层中，往往在粘⼟中拌和加⼊⽯灰，以提⾼⼟路基的承载⼒。

但是，现有的普通⽔泥、⽯灰等固化材料加固粘⼟的强度偏低，尤其在沿江、沿湖、沿海和暗浜较多的软⼟地基地区，⼟体的含⽔量很⾼，传统的固化材料加固⼟体的效果不理想，是造成诸如住宅楼沉降过⼤、基坑开挖边坡塌⽅等许多⼯程事故的主要原因之⼀。

此外，旋喷桩、SMW⼯法等施⼯⼯艺的⽔灰⽐⼤（1:1~1.5:1），将天然⼟的含⽔量提⾼⾄70％以上，削弱了加固⼟的强度。

因此，有必要研制出⼀种加固⼟强度⾼、适⽤于加固⾼含⽔量粘⼟的新型⼟体固化材料。

2、室内试验针对粘⼟颗粒呈疏松多孔结构、缺乏有机联系的特点，应从改善孔结构和粘结⼟颗粒两⽅⾯出发，来提⾼加固⼟的强度。

⽽普通⽔泥⾃⾝⽔化产⽣的⽔化硅酸钙和⽔化铝酸钙等⽔化产物、⽯灰与⼟颗粒缓慢反应产⽣的结晶度较差的⽔化硅酸钙和⽔化铝酸钙等⽔化产物，均只起到粘结⼟颗粒的作⽤，未能有效改善孔结构。

本项⽬将数千种配⽐的固化粉，⽤于各种典型⼟质，进⾏⼤量⼟⼯试验，经优化筛选，最终研制出的⼟体固结粉，含有⼤量活性硅铝质矿物组分，在外加剂⾼效激发的化学作⽤和超细粉磨的物理作⽤下，可在粘⼟中产⽣⼤量填充孔结构和粘结⼟颗粒的⽔化产物。

⼟体固结粉加固⼟的⽆侧限抗压强度、三轴抗剪强度、变形模量、压缩系数、渗透系数等⼟⼯性能指标均远优于普通⽔泥加固⼟的性能指标，具有显著的优势。

加固⼟的⽆侧限抗压强度是设计中最常⽤的参数。

表1列出⼟体固结粉加固⼟和425＃普通⽔泥加固⼟的⽆侧限抗压强度对⽐试验结果。

加固⼟试件制备⽅法按《地基处理技术规范》之《室内⽔泥⼟抗压强度试验》（DBJ 08-40-94），试件⼟⼯性能试验⽅法按《⼟⼯试验⽅法标准》（GBJ 123-88）。

粉体工程期末重点总结

第二章粉体粒度分析及测量1.粉体：由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。

2.三轴径：以颗粒的长度，宽度和高度定义的粒度平均值称为三轴径。

3.投影径：Feret diameter (a) : 在特定方向与投影轮廓相切的两条平行线间距.Martin diameter (b): 在特定方向将投影面积等分的割线长.Krumbein diameter (c)：(定方向最大直径）最大割线长Heywood diameter (d)：(投影面积相当径): 与投影面积相等的圆的直径.4.形状指数：将表示颗粒外形的几何量的各种无因次组合称为形状指数, 它是对单一颗粒本身几何形状的指数化.（扁平度，伸长度，表面积，体积形状因数，球形度）5.形状系数：在表征粉末体性质,具体物理现象和单元过程等函数关系时,把颗粒形状的有关因素概括为一个修正系数加以考虑,该系数即为形状系数。

用来衡量实际颗粒与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度,比较的基准是具有与表征颗粒群粒径相同的球的体积,表面积,比表面积与实际情况的差异。

6.颗粒粒度的测量：（1）沉降法：当光透过悬浮液的测量容器时，一部分光被放射或吸收，另一部分光到达光传感器，将光强转化为电信号。

透过光强与颗粒投影面积有关，颗粒在力场中沉降，可用托克斯定律计算其粒径大小，从而得到累积粒度分布。

重力场光透过沉降法：测量范围为0.1~1000微米，悬浮液密度差大时，颗粒沉降速度快。

中科院马兴华发明了图像沉降法。

将沉降过程可视化。

离心力场透过沉降法：该法适合测纳米级颗粒可测量0.007~30微米的颗粒，与重力场相结合，上限可提高到1000微米。

（2）激光法：常见的有激光衍射法和光子相干法，重复性好，测量速度快，但对几纳米的式样测量误差大，范围为0.5~1000微米。

7.颗粒形状的测量与表征：图像分析法和能谱法。

傅里叶级数表征法和分数维表征法第三章粉体的填充与堆积特性1. 粉体的填充指标：（1）容积密度：在一定填充状态下，单位填充体积的粉体质量，也称表观密度（p B =填充粉体的质量/粉体填充体积）（2）填充率：在一定填充状态下，颗粒体积占粉体的比率（ =粉体填充体的颗粒体积/粉体填充体积εφ-==1V Vp ）（3）空隙率：空隙体积占粉体填充体积的比率V Vc V Vp V =-=ε2. 等径球体的规则填充：（1）两种约束方式（正方形，特征是90度角；等边三角形，特征是60度角）（2）三种稳定构成方式(a.下层球的正上面排列着上层球b.下层球和球的切点上排列着上层球c.下层球间隙的中心排列着上层球)3. 六种填充模型：（正方系）立方最密填充（最疏），正斜方体填充，面心立方体填充，（六方系）正斜方体填充，楔形四面体填充，六方最密填充（最密）。