圖解粉體和納米材料
作者:田民波 編著 | |||
叢書名:名師講科技前沿系列 | |||
出版日期:2019年6月 | 書號:978-7-122-33611-8 | ||
開本:A5 880×1230 1/32 | 裝幀:平 | 版次:1版1次 | 頁數:256頁 |
《圖解粉體和納米材料》是“名師講科技前沿系列”中的一本,內容包括粉體及其性質、粉體參數如何測量、粉體的製備與操作、粉體的套用、納米材料和納米技術、碳納米管和石墨烯、納米材料的套用7章。
針對入門者、套用者、研究開發者、決策者等多方面的需求,本書採用每章之下 “節節清”的論述方式,圖文對照,並給出“本節重點”。力求做到深入淺出,通俗易懂;層次分明,思路清晰;內容豐富,重點突出;選材新穎,強調套用。使粉體和納米材料的相關知識新起來、動起來、活起來。
本書可作為材料、機械、化工、物理、化學、能源、環境、建築等專業學生參考書,對於相關行業的科技、工程技術人員,也有參考價值。
針對入門者、套用者、研究開發者、決策者等多方面的需求,本書採用每章之下 “節節清”的論述方式,圖文對照,並給出“本節重點”。力求做到深入淺出,通俗易懂;層次分明,思路清晰;內容豐富,重點突出;選材新穎,強調套用。使粉體和納米材料的相關知識新起來、動起來、活起來。
本書可作為材料、機械、化工、物理、化學、能源、環境、建築等專業學生參考書,對於相關行業的科技、工程技術人員,也有參考價值。
目錄
第1章 粉體及其性質
1.1 粉體及其特殊性能(1)——小粒徑和高比表面積 2
1.1.1 常見粉體的尺寸和大小 2
1.1.2 粉粒越小比表面積越大 4
1.1.3 塗料粒子使光(色)漫反射的原理 6
1.1.4 粉碎成粉體後成形加工變得容易 8
1.2 粉體及其特殊性能(2)——高分散性和易流動性 10
1.2.1 粉體的流動化10
1.2.2 粉體的流動模式 12
1.2.3 粉體的浮游性——靠空氣浮起來輸運14
1.2.4 地震中因低級液態化而引起的災害 16
1.3 粉體及其特殊性能(3)——低熔點和高化學活性 18
1.3.1 顆粒做細,變得易燃、易於溶解 18
1.3.2 禮花彈的構造及粉體材料在其中的套用 20
1.3.3 小麥筒倉發生粉塵爆炸的瞬間 22
1.3.4 電子複印裝置(複印機)的工作原理24
1.3.5 臭氧層孔洞的擴大與微粒子相關? 26
書角茶桌
為什麼夕陽是紅色的,而天空是蔚藍的? 28
第2章 粉體參數如何測量
2.1 粉體的特性及測定(1)——粒徑和粒徑分布的測定30
2.1.1 如何定義粉體的粒徑 30
2.1.2 不同的測定方法適應不同的粒徑範圍 32
2.1.3 粉體粒徑及其計測方法 34
2.1.4 複雜的粒子形狀可由形狀指數表示36
2.1.5 粒徑分布如何表示 38
2.1.6 納米粒子大小的測量——微分型電遷移率分析儀(DMA) 和動態光散射儀 40
2.2 粉體的特性及測定(2)——密度及比表面積的測定42
2.2.1 粒子密度的測定——比重瓶法和貝克曼比重計法 42
2.2.2 比表面積的測定——透氣法和吸附法 44
2.3 粉體的特性及測定(3)——折射率和附著力的測定46
2.3.1 粉體的折射率及其測定 46
2.3.2 粉體層的附著力和附著力的三個測試方法 48
2.3.3 粒子的親水性與疏水性及其測定 50
書角茶桌
微小水滴構成的宏偉畫作——彩虹 52
第3章 粉體的製備與操作
3.1 從上到下(top-down) 製備工藝——破碎和粉碎 54
3.1.1 固體粉碎化技術的變遷——從石磨到氣流粉碎機(jet mill) 54
3.1.2 粉體越細繼續粉碎越難 56
3.1.3 介質攪拌粉碎機 58
3.1.4 粉碎技術的分類及發展動態60
3.1.5 新型粉碎技術簡介 62
3.2 分級和集塵——小粒徑和高比表面積64
3.2.1 振動篩和移動篩 64
3.2.2 乾式分級機的工作原理 66
3.2.3 集塵率的定義和代表性的集塵裝置 68
3.2.4 布袋集塵器和電氣集塵裝置70
3.3 混料及造粒——小粒徑和高比表面積72
3.3.1 代表性的混料機 72
3.3.2 造粒及造粒的目的 74
3.3.3 自足造粒 76
3.3.4 強制造粒 78
3.4 輸送及供給——小粒徑和高比表面積80
3.4.1 各種粉體輸送機 80
3.4.2 各種粉體供給(加料)機 82
3.4.3 各種乾式分散機 84
3.4.4 粉體微細化所表現的性質 86
3.5 從下到上(bottom-up)——非機械式粉體製作方法88
3.5.1 PVD法製作粉體 88
3.5.2 CVD法製作粉體 90
3.5.3 液相化學反應法製作粉體 92
3.5.4 界面活性劑法製作粉體 94
3.6 粉體精細化技術——粒度精細化及粒子形狀的改善 96
3.6.1 粉體的噴霧乾燥 96
3.6.2 粉體顆粒附著、凝聚、固結的分類 98
3.6.3 利用界面反應生成球形粒子的機制100
3.6.4 複合粒子的分類及其製作 102
書角茶桌
沙塵暴和“核冬天”104
第4章 粉體的套用
4.1 日常生活用的粉體 106
4.1.1 主婦的一天——日常生活中的粉體106
4.1.2 食品、調味品中的粉體——綿白糖與砂糖的對比 108
4.1.3 粉體粒子的附著現象 110
4.1.4 古人用沙子製作的防盜墓機構 112
4.2 粉體在高新技術中的套用 114
4.2.1 液晶顯示器中的隔離子 114
4.2.2 CMP用研磨劑 116
4.2.3 粉體技術用於緩釋性藥物 118
4.2.4 粉體技術用於癌細胞分離 120
書角茶桌
PM10和PM2.5 122
1.1 粉體及其特殊性能(1)——小粒徑和高比表面積 2
1.1.1 常見粉體的尺寸和大小 2
1.1.2 粉粒越小比表面積越大 4
1.1.3 塗料粒子使光(色)漫反射的原理 6
1.1.4 粉碎成粉體後成形加工變得容易 8
1.2 粉體及其特殊性能(2)——高分散性和易流動性 10
1.2.1 粉體的流動化10
1.2.2 粉體的流動模式 12
1.2.3 粉體的浮游性——靠空氣浮起來輸運14
1.2.4 地震中因低級液態化而引起的災害 16
1.3 粉體及其特殊性能(3)——低熔點和高化學活性 18
1.3.1 顆粒做細,變得易燃、易於溶解 18
1.3.2 禮花彈的構造及粉體材料在其中的套用 20
1.3.3 小麥筒倉發生粉塵爆炸的瞬間 22
1.3.4 電子複印裝置(複印機)的工作原理24
1.3.5 臭氧層孔洞的擴大與微粒子相關? 26
書角茶桌
為什麼夕陽是紅色的,而天空是蔚藍的? 28
第2章 粉體參數如何測量
2.1 粉體的特性及測定(1)——粒徑和粒徑分布的測定30
2.1.1 如何定義粉體的粒徑 30
2.1.2 不同的測定方法適應不同的粒徑範圍 32
2.1.3 粉體粒徑及其計測方法 34
2.1.4 複雜的粒子形狀可由形狀指數表示36
2.1.5 粒徑分布如何表示 38
2.1.6 納米粒子大小的測量——微分型電遷移率分析儀(DMA) 和動態光散射儀 40
2.2 粉體的特性及測定(2)——密度及比表面積的測定42
2.2.1 粒子密度的測定——比重瓶法和貝克曼比重計法 42
2.2.2 比表面積的測定——透氣法和吸附法 44
2.3 粉體的特性及測定(3)——折射率和附著力的測定46
2.3.1 粉體的折射率及其測定 46
2.3.2 粉體層的附著力和附著力的三個測試方法 48
2.3.3 粒子的親水性與疏水性及其測定 50
書角茶桌
微小水滴構成的宏偉畫作——彩虹 52
第3章 粉體的製備與操作
3.1 從上到下(top-down) 製備工藝——破碎和粉碎 54
3.1.1 固體粉碎化技術的變遷——從石磨到氣流粉碎機(jet mill) 54
3.1.2 粉體越細繼續粉碎越難 56
3.1.3 介質攪拌粉碎機 58
3.1.4 粉碎技術的分類及發展動態60
3.1.5 新型粉碎技術簡介 62
3.2 分級和集塵——小粒徑和高比表面積64
3.2.1 振動篩和移動篩 64
3.2.2 乾式分級機的工作原理 66
3.2.3 集塵率的定義和代表性的集塵裝置 68
3.2.4 布袋集塵器和電氣集塵裝置70
3.3 混料及造粒——小粒徑和高比表面積72
3.3.1 代表性的混料機 72
3.3.2 造粒及造粒的目的 74
3.3.3 自足造粒 76
3.3.4 強制造粒 78
3.4 輸送及供給——小粒徑和高比表面積80
3.4.1 各種粉體輸送機 80
3.4.2 各種粉體供給(加料)機 82
3.4.3 各種乾式分散機 84
3.4.4 粉體微細化所表現的性質 86
3.5 從下到上(bottom-up)——非機械式粉體製作方法88
3.5.1 PVD法製作粉體 88
3.5.2 CVD法製作粉體 90
3.5.3 液相化學反應法製作粉體 92
3.5.4 界面活性劑法製作粉體 94
3.6 粉體精細化技術——粒度精細化及粒子形狀的改善 96
3.6.1 粉體的噴霧乾燥 96
3.6.2 粉體顆粒附著、凝聚、固結的分類 98
3.6.3 利用界面反應生成球形粒子的機制100
3.6.4 複合粒子的分類及其製作 102
書角茶桌
沙塵暴和“核冬天”104
第4章 粉體的套用
4.1 日常生活用的粉體 106
4.1.1 主婦的一天——日常生活中的粉體106
4.1.2 食品、調味品中的粉體——綿白糖與砂糖的對比 108
4.1.3 粉體粒子的附著現象 110
4.1.4 古人用沙子製作的防盜墓機構 112
4.2 粉體在高新技術中的套用 114
4.2.1 液晶顯示器中的隔離子 114
4.2.2 CMP用研磨劑 116
4.2.3 粉體技術用於緩釋性藥物 118
4.2.4 粉體技術用於癌細胞分離 120
書角茶桌
PM10和PM2.5 122