粉体考点
粉体总复习
第一章1、粉体工程的定义。
答:它是以粉状和颗粒状物质为对象,研究其性质及加工、处理技术的一门学科。
2、粉体的制备方法及分类。
答:(1)分类:按成因分:人工合成、天然形成。
按颗粒构成:原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒。
按成分分:碳酸钙粉体、硅灰石粉体等。
按粒度分:粗粉、细粉、超细粉等。
粉体种类按成因分:人工合成、天然形成。
按颗粒大小、形状分:单分散、多分散。
(2)制备方法:3、粉体工程在材料领域的作用。
答:粉体工程是一门新兴的跨行业、跨学科综合性技术学科。
粉体工程应用领域广如:矿产领域、电子领域、军事领域等。
粉体工程学的新理论、新技术将使许多工业发生根本性的变化 。
第二章1、举例说明粉体的基本性质对其在材料中应用性能的影响。
答:基本性质:粒径、粒度分布、颗粒形状、颗粒群的堆积性质、粉体的摩擦性质。
2、粉体的粒度组成特征的表征方法主要有哪些?试述它们的基本内容。
答:(1)粒度表格:是表示粒度分布的最简单形式,也是其它形式的原始形成。
(2)粒度分布曲线:能更直观地反映比较颗粒组成特征。
(频率直方图、频率分布曲线累积分布曲线)(3)粒度分布特征参数(偏差系数和分布宽度)(4)粒度分布方程.3、空隙率与填充率的定义;颗粒填充与堆积方式;密度的分类及定义.答:(1)空隙率:填充层中未被颗粒占据的空间体积与包含空间在内的整个填充层表观体积之比称为空隙率.(2)填充率: 颗粒体积占表观体积的比率。
(3)粉体颗粒的填充与堆积等径球形颗粒的排列:正方体排列、正斜方体排列、菱面体排列、楔形四面体排列,立方体为最松填充,属不稳定排列;菱面体为最密填充,属最稳定排列。
异径球形颗粒的填充:一次填充、 Horsfield 填充、非球形颗粒的随机填充。
(4)容积密度ρv,又称松密度,指在一定填充状态下,包括颗粒间全部空隙在内的整个填充层单位体积中的颗粒质量。
真密度ρs:指颗粒的质量除以不包括内外孔在内的颗粒真体积。
材料加工制备(复习)粉体复习资料.docx
一、粉体1、基本概念1)粉体:指的是在常态下以较细的粉粒状态存在的物料。
2)一次颗粒:即单个颗粒,指内部没有孔隙的致密材料,可以是非晶、单晶或多晶。
3)二次颗粒:由单个颗粒以弱结合力构成,包含了一次颗粒与孔隙。
4)团聚体:粉体颗粒Z间由于存在着较弱的吸附力作用(范德华力、静电力等),颗粒Z间会发生聚集,颗粒越小聚集效果越明显,这一现象称为团聚。
5)粒径不同的表示方法:•单颗粒的粒径:三轴径、当量径、定向径•粉体的粒径>粒径分布:频率分布、累计分布>特征粒径:平均粒径、中位粒径2、球磨制粉1)球辭制粉的四个基本耍素:球轉筒、辭球、研騁物料、研轉介质。
2)球磨方式:滚筒式、振动式、搅动式。
3)提高球磨效率的两个基本准则。
(1)动能准则:提高磨球的动能。
(2 )碰撞儿率准则: 提高磨球的有效碰撞几率。
3、机械球磨和气流球磨的区别与机械研磨法不同的是,气流研磨不需要磨球和介质。
研磨时,粉料随着高速气流的流动获得动能,通过粉末颗粒间的相互摩擦,撞击或颗粒与制粉装置间的撞击使粗大颗粒细化。
4、掌握液相合成法的沉淀法(直接沉淀、共沉淀、均匀沉淀)(1)沉淀法的原理在难溶盐的溶液中,当浓度大于它在该温度下的溶解度时,就出现沉淀。
溶质分子或离子互相碰撞聚结成晶核,然后溶质分子扩散到晶核表面使具长大成为晶粒。
(2)沉淀法的类型A.直接沉淀法:在盐溶液屮直接滴加沉淀剂,利用沉淀反应得到沉淀物,经过滤、洗涤、T 燥、锻烧获得所需粉体。
B.共沉淀法:两种或两种以上金属盐溶液的混合沉淀过程。
混合金属盐溶液T加入沉淀剂T组成均匀的混合沉淀T洗涤T干燥T懒烧T复合氧化物。
C.均匀沉淀法:沉淀剂不是从外部加入,而是在溶液内部缓慢均匀工成的,消除了直接沉淀法的不均匀性。
(3)影响因素:浓度、温度、pH值、沉淀剂加入方式、反应时间等。
二、成形1、基本概念1)造粒(制粒、团粒):是将小颗粒粉末制成大颗粒或团粒的工序,目的是为了改善粉末的流动性,以使粉末能顺利地充填模腔。
粉体工程复习
|PART1选填&名词解释粉体:①原级颗粒:②聚集体颗粒:③凝聚体颗粒:④絮凝体颗粒:粒度:粉体颗粒所占空间的线性尺寸。
粒径:用某种规定的线性尺寸来表示颗粒粒度,也称颗粒的直径。
(1)取颗粒三维尺寸(重心最低时的长宽高)的平均值:(2)用当量直径表示:(3)统计平均径:(4)粉体的平均粒径:(5)等沉降速度径:与颗粒具有相同密度且在同样介质中有相同自由沉降速度的球的直径。
(6)等阻力直径:与颗粒在同样介质中以相同速度运动时呈现相同阻力的球的直径。
(7)筛分径:颗粒可以通过的最小方筛孔的宽度。
(8)Heywood径:与颗粒投影面积相等的圆的直径形状:以Q表示颗粒或面或立体的参数,Dp为粒径,Q=kDpα,其中k为形状系数,α为形状指数。
粗糙度系数R=粒子的微观实际表面积/表观视为光滑的宏观表面积R>1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。
频率分布:某一粒度(Dp)或某一粒度范围内(ΔDp)的颗粒在样品中出现的频率。
累积分布:大于或小于某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系。
筛下累积:按粒径从小到大进行累积,D(Dp)=筛上累积:按粒径从大到小进行累积,R(Dp)=最频径:在频率分布坐标图上,纵坐标最大值时对应的粒径为最频径中位粒径d50:累积分布图上,纵坐标最大值的一半对应的粒径为中位粒径,大/小于d50的颗粒各占一半填充率:粉体颗粒体积(颗粒实体体积和颗粒内部孔隙体积之和,不含颗粒间空隙体积)占填充层体积分数空隙率:颗粒之间的空隙体积占粉体填充层体积的分数壁效应:粉体填入容器中,填充结构受容器壁面影响,在容器壁面附近形成特殊的填充结构,称之为容器的壁效应。
里奇韦和塔巴克发现,紧靠壁面处空隙率较大,此后距离增大,空隙率周期性变化。
而麦吉里则研究了圆筒容器直径和球径执笔超过50时,空隙率几乎成为常数。
摩擦特性:粒子间以及粒子与固体边界表面因摩擦产生的特殊的物理现象和力学性质。
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。
粉体知识点整理
第一章绪论1.粉体学的重要意义(对应“粉体及其技术的重要性”)1)粉体是许多材料构成、组分或原料;2)粉体技术是制备材料的基础技术之一;3)超细粉体材料,尤其是纳米粉体材料在新型材料的开发研究中越来越重要;4)粉体容易大批量生产处理,产品质量均匀,成本低,控制精确,成为许多人工合成材料必然选择的合成方法。
2.颗粒的定义:是在一特定范围内具有特定形状的几何体。
大小一般在毫米到纳米之间,颗粒不仅指固体颗粒,还有雾滴、油珠等液体颗粒。
3.粉体的定义:大量颗粒的集合体,即颗粒群,又称粉末(狭义的粉末是指粒度较小的部分)。
颗粒与粉体的关系:颗粒是粉体的组成单元,是粉体中的个体,是研究粉体的出发点。
颗粒又总是以粉体这种集合体的形式出现,集合体产生了个体所所不具有的性质。
4.粉体学的特点:以粉体为研究对象,研究其性质及加工利用技术。
5.粉体技术包括:制备、加工、测试。
制备有各种物理、化学、机械方法;加工作业有粉碎、分级、分散、混合、制粒、表面处理、流态化、干燥、成形、烧结、除尘、粉尘爆炸、输运、储存、包装等;测试对粉体各种几何、力学、物理、化学性能表征。
6.粉体的存在状态:通常所指的粉体是小尺寸的固体,但气体中的液滴、液体中的气泡也属于颗粒;固态的物质中又分为分散态和聚集态,多数粉体为分散态。
7.粉体的分类:1)按照成因分类:天然粉体与人工粉体2)按制备方法分类:机械粉碎法和化学法粉体3)按分散状态分类:原级颗粒(一次颗粒)、聚集体颗粒(二次颗粒)、凝聚体颗粒(三次颗粒)、絮凝体颗粒4)按颗粒大小(粒径)分类:粗粉体(>)、中细粉体(~)、细粉体(10~74μm)、微粉体(~10 μm )、纳米粉体(<100nm)v1.0 可编辑可修改第二章粉体的几何性质1.粒度定义:粒度是指粉体颗粒所占空间的线性尺寸。
2.颗粒尺寸常用的表征方法:三轴径、定向径、当量径、3.粉体平均粒径计算公式:4.粒度分布及其表示方法:粒度分布依据的统计基准:∑n的比例。
药剂学:第六章 粉体学基础
1.掌握粉体粒子的性质。 2.熟悉粉体密度及孔隙率的概念及测定方法。 3.熟悉粉体流动性的评价与测定方法,影响因素
及粉体充填性的表示方法。 4.熟悉粉体吸湿性与润湿性的特点及测定方法。 5.了解粉体压缩性及压缩方程。
第一节 概述
粉体学是研究无数个固体粒子集合体的基本 性质及其应用的科学。
2.库尔特计数法(coulter counter method)
原理:当粒子→细孔时→ 电解质→电阻发生改变 (电阻与粒子的体积成正 比)将电信号换算成粒 径,以测定粒径与其分 布。
等体积球相当径,粒径分布以个数或体 积为基准。
混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等可 以用本法测定。
3. 沉降法(sedimentation method)
2.筛分径(sieving diameter) 细孔通过相当径--DA 。
算术平均径 DA=(a+b)/2 几何平均径 DA=(ab)1/2
式中,a—粒子通过的粗筛网直径; b—粒子被截留的细筛网直径。
粒径的表示方式是(-a+b),即粒径小于a,大于b。
3.有效径(effect diameter)
密度、颗粒密度、松密度三种。
相当--相同沉降速度的球形颗粒的直径。 又叫Stocks 径,记作 DStk.
18η DStk=[ (ρp -ρ1) ·g
·
h t
]1/2
式中, ρp ,ρ1—分别表示被测粒子与液相的密度; η— 液相的粘度;h——等速沉降距离;t—沉降时间。
(二)粒度分布
粒度分布--不同粒径的粒子群在粉体中所 分布的情况,反映粒子大小的均匀程度。
第二节 粉体的基本性质
一、粒子径与粒度分布 二、粒子形态 三、粒子的比表面积
粉体工程考试重点
三、简答与论述1.粉体与固体的主要区别。
库伦粉体、粉体密度的表示方法及含义。
答:区别:粉体在少许外力的作用下呈现出流动性和变形,它是介于流体和固体之间的一种特殊存在形式,是气、液、固相之外的第四相。
库伦粉体:若滑移面上的切应力τ与垂直应力σ成正比,τ=μσ+C的粉体称为库伦粉体。
粉体密度:①真密度ρt:,ρt = w/Vt,是指粉体质量(w)除以不包括颗粒内外空隙的体积(真体积Vt)求得的密度;②颗粒密度ρg或ρp:ρg = w/Vg,是指粉体质量除以颗粒体积Vg所求得密度。
颗粒体积(Vg):包括封闭细孔在内的体积,而颗粒表面的凹下、裂缝、开口的孔洞不包括在内;③松密度ρb(亦称表观密度、容积密度、填充体积),ρb= w/Vb粉体质量除以该粉体所占容器的体积V(堆积体积)堆积体积(Vb):包括颗粒体积及颗粒之间空隙的体积。
④振实密度填充粉体时,经一定规律振动或轻敲后测得。
2.粉体产生粘附性与凝聚性的主要原因。
答:①干燥状态下:范德华力(取向力、诱导力、色散力)、静电力②润湿状态下:液体桥、固体桥液体桥:粉体与固体或粉体颗粒之间的间隙部分存在液体固体桥:溶解的溶质干燥而析出结晶3.同一颗粒由于定义和测量的方法不同,所得到的粒径值也不同,常用的表示粒径的方法主要有哪些。
答:演算直径:通过测定某些与颗粒大小有关的性质(如表面积、体积等),在一定条件下或通过一定的公式推导出的具有线性量纲的“虚拟直径”三轴径:以l、b、h定义的粒度平均值称为“三轴径”定向径:Feret径、Martin径、定向最大径当量径:球当量径、圆当量径4.球磨机的工作状态,球磨机的主要工作参数(工作转速、临界转速、转速比、功率、产量)的概念及应用。
答:临界转速nc:研磨体出现离心状态时球磨机筒体的最低转速适宜转速:最外层研磨体获得最大粉碎功时的转速K(转速比): K=n/ nc实际工作转速ng:磨机功率计算:磨机产量计算:5.中位粒径、最频粒径、标准偏差的概念及计算。
粉体工程-考试复习
《粉体工程》总复习一、基本概念粉碎过程偏析粉碎比、多级粉碎比粉体的休止角选粉效率与循环负荷率粉碎平衡开放屈服强度、流动函数粒度分布钳角摩擦角粗糙度系数易磨性系数变异系数标准偏差整体流和漏斗流空隙率与松装密度机械力化学球磨机的临界转速和工作转速混合、造粒二、选择与填空1.粉体产生粘附性与凝聚性的主要原因是:、、。
2.同一颗粒由于定义和测量的方法不同,所得到的粒径值也不同,常用的三种粒径表示方法分别为、、。
3.某粉体的真密度为1000kg/m3,当该粉体以空隙率ε=0.4的状态堆积时,则其松密度等于。
4.在卸料过程中仓内物料全部处于均匀下降的运动状态称为;若只有存仓的中心产生料流,其他区域的物料停滞不动,流动的区域呈漏斗状,流动沟道呈圆形截面称为。
5.粉体均化的方式和途径不尽相同,但均化过程的原理是基本相同的,主要有以下三种:、、。
6. 球磨机工作转速与临界转速的比值称为磨机的。
7. 累积筛余曲线与累积筛下曲线的交点所对应的粒径为粉体的。
8.粉体由一个个固体粒子所组成,它仍具有固体的许多属性。
与固体的不同点在于在少许外力的作用下呈现出固体所不具备的和。
9.粉体的流动函数表征着仓内粉体的流动性,流动函数愈大流动性愈(差、好)。
10. 粉体的流动性的评价方法正确叙述是( )。
(多项选择)(A)休止角是粉体堆积层的自由斜面与水平面形成的最大角。
常用其评价粉体流动性(B)休止角常用的测定方法有注入法,排出法,倾斜角法等(C)休止角越大,流动性越好(D)流出速度是将物料全部加入于漏斗中所需的时间来描述(E)休止角大于40度可以满足生产流动性的需要11. 下列关于粉体的叙述正确的是( )。
(多项选择)(A)直接测定粉体比表面积的常用方法有气体吸附法(B)粉体真密度是粉体质量除以不包颗粒内外空隙的体积求得的密度(C)粉体相应于各种密度,一般情况下松密度≥粒密度>р真密度(D)空隙率分为颗粒内空隙率,颗粒间空隙率,总空隙率12.关于粉体润湿性正确叙述是( )。
粉体
1.休止角越小,说明粉体的流动性越好还是越坏?流动性越好2.球形粉体的流动性好还是不规则的粉体流动性好?流动性较好3.表面越粗糙的粉体,其休止角越大还是越小?流动性就越差还是越好?休止角越大,流动性就越差4.粉体与颗粒的定义是什么?粉体如何分类?颗粒:颗粒就是指微小的物体,是组成粉体的基本单元,且可以独立存在。
一般从几个毫米到几个纳米。
粉体是由大量颗粒组成的,只不过颗粒很细,故而在本质上也可以把粉体叫成颗5.超微粉体表面效应的内容是什么?当大块固体细化为微粉时,随着微粉粒径的减小,其特性不仅取决于固体本身,而且还与表面原子状态有关,称其为表面效应。
6.久保理论的内容是什么?分裂能级的平均间距δ与颗粒所含的自由电子总数N呈反比例关系:δ = 4E F/3N7.什么是隧道效应?隧道效应由微观粒子波动性所确定的量子效应。
又称势垒贯穿。
宏观物体,粒子运动遇到一个高于粒子能量的势垒,(动能低于势能的能垒时),根据经典力学规律,粒子是不可能越过势垒的。
而对于微观粒子,如电子,即使势垒远较粒子动能高,量子力学计算表明,按照量子力学可以解出,除了在势垒处的反射外,还有透过势垒的波函数,粒子的态函数在势垒中或势垒后均非零,这表明在势垒的另一边,粒子具有一定的概率,这表明微观粒子具有进入和穿透势垒的能力,称之为隧道效应。
8.“太阳黑体”是如何形成的?超微金属颗粒对光的反射率甚低,通常可<1% ,而对天阳光谱的全吸收通常呈现黑色,因此又通常称为“太阳黑体”。
9.固态物质在其形态为大尺寸时,其熔点是固定的,超细微化后却发现其熔点将显著增加还是降低?降低10.Bond将颗粒尺寸对催化作用的影响大致分为三大类,分别是哪三类?如何影响?Bond将颗粒尺寸对催化作用的影响大致分为三大类:氧化过程:通常催化反应速率随颗粒尺寸减小而降低,烷烃转换:如氢解,骨架异构化,差向异构化,通常催化反应速率随颗粒尺寸减小而增加,同位素交换及氢解:某些同位素交换及氢解反应,通常催化剂反应速率随颗粒尺寸减小而降低。
粉体工程复习大纲
粉体工程复习大纲一、粉体的基本性质1、粒径表征方法:三轴径、统计径(定向径)和当量径。
2、粒度分布:粉体颗粒的大小在粉体颗粒群中所占的比例。
3、形状系数:形状系数是体积和固体颗粒相同的圆球外表面积与固体颗粒的外表面积之比,用来衡量实际颗粒与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度,用k来表示。
K有三种形式:表面积形状系数、体积形状系数和比表面积形状系数。
4、粒度分析方法:①筛分析法:国际标准筛制中单位为目,目数表示筛网上1英寸()长度内的网孔数。
目数前加正号表示不能漏过该目数的网孔,加负号表示能漏过,如-270~+325目30%表示有30%的物料颗粒能通过270目而通不过325目筛子。
筛析分为干筛、湿筛和干湿联合筛析法。
粒度范围≥40μm。
②显微镜法;③光散射法和消光法-激光法;④电传感法;⑤气体吸附法。
5、容积密度:在一定填充状态下,单位填充体积的粉体质量,亦称表观密度。
6、影响颗粒填充的因素:①壁效应。
壁效应与容器直径与颗粒球径比有关。
②局部填充结构(空隙率分布)。
从器壁沿径向往中心空隙率逐渐减小;当距器壁的距离与颗粒直径的比值大于5时,空隙率趋于一定值。
③物料的含水量。
④颗粒的形状。
⑤粒度大小。
颗粒很小,颗粒间团聚作用,空隙率高。
7、颗粒间的附着力——范德华力、静电力、毛细管力、磁性力和机械咬合力。
8、团聚:颗粒在气相或液相中,颗粒间的作用力远大于颗粒的重力而形成聚合状态。
团聚可以改善颗粒的流动性、避免粉尘、易于包装等。
空气中颗粒的团聚:团聚原因为范德华力、毛细管力、静电力。
液体中颗粒的团聚:团聚原因为液桥力。
9、颗粒分散的方法:分散剂调控、超声调控等。
二、粉碎1、纳米体系的基本效应:表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应。
表面效应:表面活性的体现,即粒径减小,比表面积增大,表面原子数增多及表面原子配位不饱和性,导致大量的悬键和不饱和键等。
小尺寸效应:由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质(光学、电学、热学、力学)的变化。
粉体知识点整理
粉体知识点整理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章绪论1.粉体学的重要意义(对应“粉体及其技术的重要性”)1)粉体是许多材料构成、组分或原料;2)粉体技术是制备材料的基础技术之一;3)超细粉体材料,尤其是纳米粉体材料在新型材料的开发研究中越来越重要;4)粉体容易大批量生产处理,产品质量均匀,成本低,控制精确,成为许多人工合成材料必然选择的合成方法。
2.颗粒的定义:是在一特定范围内具有特定形状的几何体。
大小一般在毫米到纳米之间,颗粒不仅指固体颗粒,还有雾滴、油珠等液体颗粒。
3.粉体的定义:大量颗粒的集合体,即颗粒群,又称粉末(狭义的粉末是指粒度较小的部分)。
颗粒与粉体的关系:颗粒是粉体的组成单元,是粉体中的个体,是研究粉体的出发点。
颗粒又总是以粉体这种集合体的形式出现,集合体产生了个体所所不具有的性质。
4.粉体学的特点:以粉体为研究对象,研究其性质及加工利用技术。
5.粉体技术包括:制备、加工、测试。
制备有各种物理、化学、机械方法;加工作业有粉碎、分级、分散、混合、制粒、表面处理、流态化、干燥、成形、烧结、除尘、粉尘爆炸、输运、储存、包装等;测试对粉体各种几何、力学、物理、化学性能表征。
6.粉体的存在状态:通常所指的粉体是小尺寸的固体,但气体中的液滴、液体中的气泡也属于颗粒;固态的物质中又分为分散态和聚集态,多数粉体为分散态。
7.粉体的分类:1)按照成因分类:天然粉体与人工粉体2)按制备方法分类:机械粉碎法和化学法粉体3)按分散状态分类:原级颗粒(一次颗粒)、聚集体颗粒(二次颗粒)、凝聚体颗粒(三次颗粒)、絮凝体颗粒4)按颗粒大小(粒径)分类:粗粉体(>0.5mm)、中细粉体(0.074~0.5mm)、细粉体(10~74μm)、微粉体(0.1~10 μm )、纳米粉体(<100nm)第二章粉体的几何性质1.粒度定义:粒度是指粉体颗粒所占空间的线性尺寸。
粉体工程考研题库
粉体工程考研题库粉体工程是一门研究固体颗粒材料的加工、处理、应用和特性的学科。
在考研题库中,通常会包含基础理论、工艺技术、设备设计、材料特性分析以及实际应用案例等方面的问题。
以下是一些可能包含在粉体工程考研题库中的问题和解答:1. 粉体的基本概念:- 粉体是指粒径在一定范围内的固体颗粒的集合体。
通常,粒径小于1毫米的颗粒可以被认为是粉体。
2. 粉体的分类:- 根据颗粒大小,粉体可以分为粗粉、细粉和超细粉。
根据颗粒形状,可以分为球形、不规则形等。
3. 粉体的物理特性:- 包括颗粒大小分布、比表面积、孔隙率、颗粒形状、密度等。
4. 粉体的加工技术:- 包括粉碎、筛分、混合、造粒、干燥等。
5. 粉体的表面改性:- 通过物理或化学方法改变粉体颗粒的表面性质,以提高其在特定应用中的性能。
6. 粉体的流变学特性:- 研究粉体在流动过程中的力学行为,如流动性、压缩性、凝聚性等。
7. 粉体的储存与输送:- 涉及粉体在储存和输送过程中的设备选择、防结块、防污染等。
8. 粉体在工业中的应用:- 如在医药、食品、化工、建筑材料等领域的应用。
9. 粉体工程中的环境问题:- 包括粉尘的控制、废气处理、废物回收等。
10. 粉体工程的发展趋势:- 探讨粉体工程在新材料开发、节能减排、智能制造等方面的前景。
实例问题:- 某制药企业需要将一种药物粉末进行粉碎以提高其溶解速率,应选择哪种粉碎方式?- 根据药物粉末的特性,可以选择湿法粉碎或干法粉碎。
湿法粉碎适用于易燃易爆或有毒的粉末,而干法粉碎适用于一般粉末。
结尾:粉体工程是一个多学科交叉的领域,它涉及到材料科学、化学工程、机械工程等多个学科。
掌握粉体工程的基础知识和技能对于从事相关领域的研究和开发至关重要。
希望以上的题库内容能够帮助考研学生更好地准备考试,深入理解粉体工程的各个方面。
执业药师药剂学高频考点:粉体学简介
执业药师药剂学高频考点:粉体学简介(一)粉体学的概念?粉体学是研究固体粒子集合体(称为粉体)的表面性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。
(二)粉体的性质1.粉体的粒子大小与粒度分布及其测定方法(1)粉体的粒子大小与粒度分布粉体的粒子大小是粉体的基本性质,它对粉体的溶解性、可压性、密度、流动性等均有显著影响,从而影响药物的溶出与吸收等。
粒径的几种表示方法:定方向径(显微镜测定)、等价径、体积等价径(库尔特计数法测定)、有效径(称Stocks径)、筛分径(筛分法测得)。
粒度分布:一定量的粉体,不同粒径的粒子所占比例。
了解粒度分布的意义,在于了解粒子大小的均匀性,而均匀性对药物制剂研究很重要。
粒度分布,常用频率分布来表示,即各个平均粒径相对应的粒子占全体粒子群中的百分比。
(2)粒径测定方法1)光学显微镜法:测定粒径范围0.5~100μm,一般需测定200~500个粒子,才具有统计意义。
2)库尔特计数法:将粒子群混悬于电解质溶液中。
本方法可用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等粒径的测定。
3)沉降法:是根据Stocks方程求出的粒子的粒径,适用于100μm以下的粒径的测定。
4)筛分法:使用最早、应用最广泛的'粒径测定方法,常测定45μm以上的粒子。
粒径测定注意的有关事项:粒径分析前对样品应进行合理的选择与处理;取样应采用一定的方法保证粒子的均匀性,流动样品可采取不同时间取样,静止样品可采取不同部位置取样,然后混合测定;为使取样具有代表性,应适当数量的取样量,大量样品取样量应在100g~1kg;库尔特计数法与沉降法测定是在液体中进行的,为保证粒子的均匀性,可加入适当量的表面活性剂。
2.粉体的比表面积粉体的比表面积是表征粉体中粒子粗细及固体吸附能力的一种量度。
粒子的表面积不仅包括粒子的外表面积,还包括由裂缝和空隙形成的内部表面积。
直接测定粉体的比表面积的常用方法有气体吸附法、还有气体透过法(测外表面积)。
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粒径分布函数:能够反映出具有相同或相似粒径分布特性的共性规律的数学函数。
粒径:粉体中颗粒的大小,用其在空间范围所占据的线性尺寸来表示粒径分布:不同粒径范围内所含粒子的个数或质量,称为粒径分布形状因子:形状因子是一种粒子间相互作用矩阵元中含有的洛伦兹标量函数因子。
按照相对论协变性的普遍要求,可以得到相互作用矩阵元的一般表达式,其中含有一些标量函数因子。
这些因子是相互作用过程中始态和末态粒子之间动量转移的函数,它们反映了相互作用振幅随动量转移的变化关系,称做形状因子。
频率分布:表示各个粒径范围内对应的颗粒百分比量。
累计分布:表示大于或小于某粒径的颗粒占全部颗粒的百分比量与该粒径的关系。
形状指数:表示颗粒外形的几何量各种无因次组合。
容积密度:指在一定填充状态下,包括颗粒的全部空隙在内的整个填空层单位体积中颗粒的量。
理论密度:指颗粒的质量处以不包括开孔或闭孔在内的颗粒真体积。
表观密度:颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。
安息角:又称休止角,通常是指粉体堆积层的自由斜面与水平面所形成的最大角。
内摩擦角:土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。
其数值为强度包线与水平线的夹角。
壁摩擦角:粉体层与体壁面之间的摩擦特性,用表示,表示单一粒子与壁面的摩擦。
粉碎化:物料与粉碎前的平均粒径D与粉碎后的平均粒径d之比称为平均粉碎化公称粉碎化:粉碎设备所允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比粉碎级数:串联的粉碎机太俗称为粉碎级数升流粉碎流程:不带检查筛分或选粉设备的粉碎流程称为开路(升流)粉碎流程闭流粉碎流程:凡带检查筛分或选粉设备的粉碎流程称为闭路(圈流)粉碎流程循环负荷率:粗颗粒回料质量与闭路粉碎流程粉碎产品质量之比称为循环负荷率固体比表观能:使固体物料表面增加单位面积所需要的能量固体的比断裂表面能:产生新表面,裂纹到附近的塑形变形之和为比断裂表面能固定床:当流体速度很小时,粉体层静止不动,流体从彼此相互接触的颗粒间的空隙通过此时床层为固定床流化床:当空气自下而上地穿过固体颗粒随意填充状态的料层,而气流速度达到或超过颗粒的临界流化速度时,料层中颗粒呈上下翻腾,并有部分颗粒被气流夹带出料层的状态。
气力输送:用压力气流作载体,以一定速度运送[容器盛装的]散料的输送方式。
2.在粉末颗粒粒径测量中,可以得到颗粒,粒径分布的方法及装置有哪些?可以得到比表面均粒径的测量方法及装置有哪些?答:(1)方法分类测量装置观察法光学显微镜,扫描电子显微镜,透视电子显微镜,图像分析仪,电磁震动筛分,音波震动筛分沉重力沉降天平,光透视沉降仪,X-射线透过式沉降仪降离心光透视沉降仪,X-射线透过式沉降仪法场扫描法激光衍射粒径仪,光子相关光谱仪流体扫描法摩尔特计数仪表面法BET吸附仪气体透视仪(2)容量法BET装置单点吸附法3.说明气体吸附法和气体透过法的工作原理答:气体吸附法:利用气体在固体表面的物理吸附测定在固体表面的原理是测量在吸附固体表面上气体单分子层的质量或或体积,再由气体分子的横截面积计算1g物质的总表面积。
气体透过法:测定气体透过粉末层的透过率来计算粉末比表面积或平均粒径。
4筛分析的基本原理?答:利用按筛分孔尺寸由大到小组合的一套筛,借助震动把粉末分成若干等级,利用称量各级粉末的质量,即可计算用重量的百分比表示粒径组成。
5粉末粒径测量方法的原则?有水泥制造透过滤板的粉末两种材料,如需测量这两种粉末的比面积应选什么方法?试说明选择理由。
答:液体透过法,因为此方法适用于粗粉末或孔隙比比较大的多孔性固体第二章1.粉末颗粒在空气/液相中的分散方法答:颗粒在空气中分散的主要方法有:机械分散,干燥疏水处理、静电分散在液相中的分散过程受液体对固体颗粒的浸润及液体中固体颗粒间的相互作用2.粉末颗粒在液相中受哪些吸附力作用?性质如何?答:(1)颗粒分子间的作用力性质:随着颗粒间距离的增大,其分子间的作用衰减程度(2)颗粒间的静电作用性质:颗粒自然荷电相互吸引(3)颗粒在湿空气中的粘结力性质:颗粒间形成夜桥增强粘结力3.什么是粉体的表面改性?为什么要对粉体进行表面改性处理?答:(1)粉末颗粒的表面改性又称表面修饰。
它是指用一定的方法对颗粒表面进行处理、修饰,目的地改变颗粒表面的物理,化学性质,以满足粉末加工过程及应用的需要(2)通过对粉末的表面改性处理,可实现对颗粒的亲水性修饰,亲油性修饰,改变磁电性,改变光学性质,增加耐侯性等。
由此便能显著改善或提高粉末的应用性能4.表面改性的方法有哪些?写出二种表面改性的名称答:(1)物理表面改性:①超声处理②辐射处理③电化学改性④等离子体表面改性化学法表面改性:①包覆处理改性②表面化学改性(2)硅烷偶联剂钛酸酯偶联剂5说明粉体改性效果的评价方法;答:①药剂吸附量评价法②表面自由能评价方法③评价分散步骤行为④测量悬浮体粘度1.气/液/固相法制备超细粉末的优缺点比较。
答:气相法可以合成产品纯度高,分散性好,粒径分布窄的纳米超细粉。
只要恰当选择反射条件,反应体系。
反应器类型,反应动力学参数,就能合成任何单子,化合物的粒径可调的高纯度超细粉末。
液相法的优点是:反应过程简单,成本低,易于进行大规模的工业化生产。
固相法成本低,产量高,制备工艺简单易行,缺点是:固相法制备的粉末存在微观上的不均匀性,颗粒形状难以控制,粉末有团聚现象,特别是对制备超细粉末体,该法难以完成。
2气/液/固相法制备超细粉末的具体方法有哪些?答:气相法主要包括:燃烧法,热解法,激光诱导合成超细微粒,气相蒸发法液相法主要包括:沉淀法,水解法,溶剂蒸发法,溶胶-凝胶法固相法包括机械粉碎法与固相反应法两大类第五章2为什么材料的实测强度低于其理论强度?及测量为何不同?完全均质物料所受应力达到其理论强度时,所有源自或分子间的结合键将同时发生破坏物料被分散为原子或分子单元。
然而,实际上几乎所有物料遭破坏时都被分裂成大小不同块状,这说明质点间牢固程度并不相同,即存在着某些结合相对薄弱的部位,在所达到理论强度前,这些薄弱处已达到或超过其极限强度,使物料发生破坏,因此,物料的或实测强度远低于理论强度3,粉碎机械化学答:是研究粉碎过程中伴随的机械力化学效应的学科。
机械力化学效应:将固体物质在各种形式的机械力作用下诱发的化学变化和物理化学变化4什么是助磨剂?说明助磨剂的作用机理,写出两种水泥生产的助磨剂名称答:(1)助磨剂是提高球磨机和管磨机效率的材料,被大量应用在粉磨水泥等产品上(2)作用机理:①助磨剂分子吸附于固体颗粒表面上,改变了颗粒的结构性质。
从而降低颗粒度,②助磨剂分子吸附于固体表面上,减小了颗粒的表面力,且阻止了颗粒团聚③助磨剂分子有分布于新形式的裂纹中,阻止裂纹愈合,有助于裂纹扩展醋酸铵乙二醇第六章1什么是分级?分级效率如何表示?答:分级就是按照使用要求,把粉体按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作过程。
分级效率有牛顿分级效率,部分分级效率及总偏差系数等表示方法2是筛分和流体力学分级?写出设备名称两种答; 筛分:把粉体中大小不同的颗粒混合物,通过单层或多层筛子分成若干不同粒度级别的过程。
流体力学分级:对100 以下的物料,利用粒度变化对流体阻力和颗粒所受力的平衡的原理而分级,所利用的流体是空气时称为干式分级,利用水时则陈给湿式分级。
筛分设备:回转筛,摇动筛,旋风式分级机螺旋分级机第七章1非均相物系分离方法有几种?答:重力沉降分离,离心沉降分离,过滤三类方法2什么是总分离效率和分级分离效率?答:总分离效率ET是指进入分离器的全部颗粒中能够分离下来的质量分率由于非均相物系中所含的颗粒大小通常是不均匀的,按颗粒的各种粒度分别表示其被的质量分率称为分级分离效率或简称为粒级分率3沉降速度的计算:答:颗粒的沉降速度颗粒的密度流体的密度颗粒直径阻力系数,无因次第九章1气力输送分为哪几类?试说明其特点和应用。
答:气力输送系统根据工作压力不同,可以分为两大类型:一种是输送管道的压力低于大气压力的称为吸送式气力输送;另一种是输送管道压力高于大气压力的称为压气式气力输送2什么是质量流和漏斗流?试说明其特点答:如果料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流出,这种流动式称为整体流(或质量流);如果料仓内粉体层的流动区呈漏斗形,使物料顺序紊乱,甚至有部分粉体滞留不动,造成先加入的物料流出的后果,这种流动形式称为漏斗流。
3,什么是粉料的偏析?对物料贮存有什么影响?防止措施有哪些?答:由于颗粒的粒度,密度,形状以及表面性质等差异,粉体颗粒在堆积或卸料过程中流体层呈不均匀质的现象称为偏析(分料)偏析的结果是将在料仓中呈现的“外细内粗”的粒度分布状态,如果是整体流料仓,那么分布不均匀的程度经过整体流卸料可得到缓解,但是若为漏斗流卸料,这种粒度不均匀情况就在卸出料中暴露无遗了偏析的防止措施:①回转进料法②中央空管法③细高料仓法④隔室法⑤侧孔法5什么是粉体拱?说明类型及防止措施答:加工后的分料往往是一些非球形的,不规则的颗粒,表面粗糙,堆积时互相交错咬合,形成拱形空间,即粉体拱类型:①压缩拱②楔形拱③粘结粘附拱④气压平衡拱预防措施:①改善料仓的几何形状及其尺寸②降低料仓内的粉体压力③减小料仓壁摩擦阻力7流化状态的特点答:在一定的范围内作无规则运动,无一定形状,与系统外流体之间存在明显分界面,具有与液体相似的流动性质等8气力输送管道中颗粒体的流动形式有哪些?答:①均匀流②管底流③疏密流④停滞流⑤栓塞流⑥部分流6物位测量的目的,物位测量装置答:通过对物位的测量,可以正确获知容器设备中所储物质的体积或质量,监视或控制的介质物位,使他们保持在一定的工艺要求的高度,或对它的上,下位置进行报警,以物位来连续监视或调解容器中流入与流出无聊的平衡。
物位测量装置:(1)电容式料位计(2)核辐射料位计(3)重锤式料位计(4)回转翼轮式料位计1,。
混合机、的机理及影响混合的因素答:三种粉体混合的主要机理:①对流混合:粒子团块从物料中的一处散批地移到另一处,位置发生移动,类似于流体的流动,引起整体混合②扩散混合:分离的颗粒分散在不断展现的新生料面上,如同一般扩散作用那样,颗粒在新生的表面上做微弱的移动,使各组分的颗粒在局部范围扩散,达到均匀分布。
③剪切混合;在物料团块内部,由于颗粒间的互相滑移和冲撞作用,如同薄层装流体运动那样,引起局部混合影响混合效果的因素:(1)固体的例子性质:粒子的粒度分布,粒子形状,粒子密度,松散体积密度,表面性质,静电荷,水分含量,脆碎性,休止角,流动性。
抗结团性性等都会影响混合过程。
(2)混合机性能:包括机身尺寸与几何形状,所用搅拌部件的尺寸与几何形状,清洗性能,进料口的大小与部位,结构材料与表面加工质量、进料与卸料装置性能等都会影响混合过程。