1.1 粉体制备技术的地位与作用

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(Hale Waihona Puke Baidu) 制备方法概述
1) 必要性与有利性
1．比表面积增大促进溶解性和物质活性的提高，易 于反应处理。 2．颗粒状态易于流动，可以精确计量控制供给与排 出和成形。 3．实现分散、混合、均质化与梯度化，控制材料的 组成与构造。 4．易于成分分离，有效地从天然资源或废弃物中分 离有用成分。
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2) 制备方法分类
颗粒弥散复相陶瓷
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纤维（或晶须）补强复相陶瓷
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自补强复相陶瓷
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梯度复相陶瓷
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层状复相陶瓷
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可折叠陶瓷纤维纸
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2) 功能陶瓷
固体氧化物燃料电池
固体电解质 阴极 阳极
1 阴极： O2 2e O 2 2 阳极：H 2 O 2 H 2 O 2e CO O 2 CO2 2e
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第一章 导论
1.1 粉体制备技术的地位与作用
1.1.1 粉体及其制备方法概述 1.1.2 学科的形成 1.1.3 粉体制备技术与陶瓷材料
1.2 研究目的、研究内容与发展趋势
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1.1 粉体制备技术的地位与作用
1.1.1 粉体及其制备方法概述
(1) 粉体的定义
1) 定义
常态下以较细的粉粒状态存在的物料，又称为粉体 物料，简称粉体，是大量颗粒的集合体。 粒径范围：几纳米～几十毫米
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(3) 建筑卫生陶瓷
产量大，质量和档次不高：通过制粉技术改善。 色料：粒度影响其着色能力、发色稳定性、色差。 乳浊剂：粒度影响釉的白度、耐磨性和硬度。
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(4) 特种陶瓷
纯度要求高，粉体人工合成 结构陶瓷：机械、热及部分化学功能 功能陶瓷：电、磁、声、光、热、力等
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1) 结构陶瓷
高强轻质、耐高温、耐腐蚀、高韧性 改善脆性
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1.1.3 粉体制备技术与陶瓷材料
陶瓷材料：日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、结构陶瓷、功 能陶瓷等，广义上还包括水泥、玻璃等。
(1) 陶瓷材料的制备
成形：影响各种不同形状的制备；影响堆积密度和 素坯密度；影响制品中多组分之间的混合均匀度。等 烧成：影响制品的烧成与致密。
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(2) 日用陶瓷
高岭土、长石、石英：必须经破碎、粉碎成具有一 定颗粒大小的粉体后才能使用。 性能：白度、光泽度、透光度、机械强度、热稳定 性、化学稳定性、吸湿膨胀性、气孔率和密度等
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2) 尺寸的划分
细粉体：10～45um； 微粉体：1～10um； 亚微米粉体：0.1～1um； 纳米粉体：0.001-0.1um。
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3) 颗粒的存在状态
广义上不仅限于固体颗粒，还有液体、气体颗粒。 粉体工程学的研究对象是固体颗粒集合体。
4) 粉体的特性
与固体性质不同（表面积大，有流动性） 与液气体性质不同（有内摩擦力、不连续性） 属第4种形态（固体与流体之间的过渡态）
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学术期刊
中国粉体工业、中国粉体技术
powder technology 、 powder diffraction 、 powder metallurgy technology 、 powder metallurgy and metal ceramics 、 powder metallurgy、powder science and engineering
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透明陶瓷
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自洁功能陶瓷
TiO2光催化 金属离子（银、铜、锌等）
(5) 水泥与玻璃
水泥：凝结性能 玻璃：熔融性能
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1.2 研究目的、研究内容与发展趋势
(1) 研究目的
1) 提高工业产品的质量与控制水平
控制粉体颗粒的大小、形状及分布等
2) 节能降耗，促进粉体加工技术的发展
改进原有设备或者设计新型粉体加工设备，最大限 度地提高粉磨效率。 找到更好更有效的方法工艺等。
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2) 学科的形成
把各行业在粉体研究中的共性聚合在一起作为一门 单独的学科来研究，以指导各行业的科学研究与产品 开发。
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粉体(材料)科学与工程专业
武汉理工大学、中南大学、合肥工业大学、西安建 筑科技大学、西南科技大学 等
国家重点实验室
粉末冶金国家重点实验室 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 国家特种超细粉体工程技术研究中心
粉体材料制备技术
参考书
超微粉体加工技术与应用，郑水林，化学工业出版 社，2005 粉体工程，蒋阳等，合肥工业大学出版社2005 粉体工程与设备，陶珍东，化学工业出版社，2003 粉体技术导论，陆厚根，同济大学出版社，1998 超微粉体制备与应用技术，张立德，中国石化出版 社，2001 颗粒分散科学与技术，任俊等，化学工业出版社， 2005 超微颗粒制备科学与技术，曹茂盛，哈尔滨工业大 学出版社，1998
机械粉碎法：通过机械力的作用使颗粒由大变小， 进而微细化来制备粉体，即自上而下（top down） 法。
合成法：通过化学反应或相变，经历晶核形成和生 长两个过程形成固体粒子来制备粉体，即自下而上 （bottom up）法。
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1.1.2 学科的形成
1) 粉体技术的起源与发展
原始人：石器粉碎食物 天工开物：明代宋应星（1637年） 西方工业革命对钢铁的需求 20世纪50年代：对粉体过程现象与技术理论的研究 20世纪60年代：理论研究与生产应用的结合 20世纪70年代：解决相关产业的问题及新产品研发 20世纪80年代：粉体技术实现了超细化 20世纪90年代：纳米粉体技术诞生
3) 新材料的研究与开发
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(2) 研究内容
制备与分散：方法与原理、工艺与设备 性能检测和表征方法
(3) 发展趋势
发展生产效率高、成本低、可控性好（颗粒尺寸、 化学组成、晶形、表面形貌、缺陷、粗糙度等）、分 散性好、产品质量稳定的粉体加工工艺和设备 制定相应的产品标准和规范的性能检测与评价方法
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