《粉體工程導論》綜合近年來國內外粉體工程發展的最新理論和技術成果，結合作者在粉體製備、表征、套用等方面的研究，以粉體的“認知-加工-利用-安全”為主線，系統地闡述粉體工程的基本理論、工程技術、工藝設備。全書主要內容包括粉體的幾何性質、力學性質、粉碎製備、分級與分離、儲存與轉運、混合與造粒、粉塵的危害與防治等。 《粉體工程導論》可作為普通高等學校礦物加工、無機非金屬材料、金屬材料等專業的本科生教材或教學參考書，也可供煤炭、冶金、建材、化工、環保等領域從事粉體加工利用和粉塵控制方面工作的科研人員和工程技術人員參考使用。
基本介紹
- 書名：21世紀高等院校教材•粉體工程導論
- 出版社：科學出版社
- 頁數：222頁
- 開本：16
- 定價：30.00
- 作者：周仕學 張鳴林
- 出版日期：2010年2月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787030265067
- 品牌：科學出版社
圖書信息,內容簡介,圖書目錄,文摘,序言,
圖書信息
出版年: 2010-2
頁數: 222
定價: 30.00元
ISBN: 9787030265067
內容簡介
《粉體工程導論》編輯推薦：描述粉體工程的理論、技術、設備，圖文並茂，簡明易懂。以粉體“認知-加工-利用-安全”為主線，層層深入，條理清晰。以粉體新材料研究和粉體工業生產為核心，立足實踐，注重實用。簡述國內外粉體工程的最新理論和技術，追蹤前沿，啟迪創新。
圖書目錄
前言
第1章 緒論
1.1 粉體的發展史
1.1.1 古代對粉體的加工利用
1.1.2 現代的粉體工程
1.1.3 粉體工程學科的形成
1.2 粉體的定義
1.2.1 粉體與顆粒的關係
1.2.2 粉體的存在狀態
1.3 粉體的分類
1.3.1 按成因分類
1.3.2 按製備方法分類
1.3.3 按顆粒分散狀態分類
1.3.4 按顆粒大小分類
第2章 粉體的幾何性質
2.1 粉體的粒度
2.1.1 顆粒的三維尺寸
2.1.2 用當量直徑表示
2.1.3 用統計平均徑表示
2.1.4 粉體的平均粒徑
2.2 顆粒的形狀
2.2.1 形狀係數
2.2.2 形狀指數
2.3 粒度分布
2.3.1 常態分配
2.3.2 對數常態分配
2.3.3 羅辛-拉姆勒分布
2.4 粒度的測定
2.4.1 粒度測定方法的分類
2.4.2 篩分法
2.4.3 光學顯微鏡
2.4.4 透射電鏡和掃描電鏡
2.4.5 原子力顯微鏡
2.4.6 光散射法和消光法
2.4.7 庫爾特計數器
2.4.8 氣體吸附法
2.4.9 水力分析法
2.4.10 粒度測定方法的選擇
2.5 粉體的填充結構
2.5.1 描述粉體填充結構的參數
2.5.2 均-球形顆粒的規則填充
2.5.3 均-球形顆粒的實際填充
2.5.4 二組分球形顆粒的填充
2.5.5 多組分球形顆粒的規則填充
2.5.6 影響粉體填充結構的因素
2.6 控制粉體粒度的實例
2.6.1 水煤漿中煤粒度的控制
2.6.2 蒙脫石和二氧化鈦粒度對吸附能力的影響
2.6.3 活性炭粒度對吸附能力的影響
第3章 粉體的力學性質
3.1 顆粒間的附著力
3.1.1 范德華力
3.1.2 靜電吸引力
3.1.3 水分毛細管力
3.1.4 磁性力
3.1.5 機械咬合力
3.2 濕粉體內的液橋力
3.2.1 填充層內的靜態液相
3.2.2 液橋作用力
3.2.3 顆粒間的持液量
3.2.4 粉體空隙的抽吸勢
3.2.5 液體在粉體層毛細管中的上升高度
3.3 粉體的摩擦力
3.3.1 內摩擦角
3.3.2 安息角
3.3.3 壁摩擦角和滑動摩擦角
3.3.4 動內摩擦角
3.3.5 空隙率對粉體摩擦角的影響
3.4 粉體的壓力
3.4.1 粉體的側壓力係數
3.4.2 粉體內的靜壓力分布
3.4.3 粉體的動態壓力
3.5 流體中粉體的運動阻力
3.5.1 流體中粉體顆粒的受力分析
3.5.2 粉體顆粒的阻力係數和雷諾準數
3.6 粉體對流體的阻力
3.6.1 層流透過流動阻力
3.6.2 湍流透過流動阻力
3.6.3 粉體的流化阻力
第4章 粉體的粉碎製備
4.1 粉碎理論
4.1.1 粉碎的概念
4.1.2 被粉碎物料的性質
4.1.3 粉碎方式及粉碎模型
4.1.4 低溫粉碎
4.1.5 混合粉碎
4.1.6 粉碎功耗學說
4.1.7 粒子聚集理論與粉碎方式選擇
4.2 粉碎機械
4.2.1 粉碎機械的分類
4.2.2 行星球磨機
4.2.3 攪拌磨
4.2.4 氣流粉碎機
4.2.5 高速機械衝擊式粉碎機
4.3 助磨劑
4.3.1 助磨劑的作用機理
4.3.2 助磨劑的分類及套用
4.4 機械力化學原理
4.4.1 機械力化學的概念
4.4.2 機械力化學的作用機理
4.4.3 機械力化學引起的晶體結構變化
4.4.4 機械力化學引起的物理化學性質變化
4.4.5 機械力誘導的化學反應
4.4.6 影響機械力化學的因素
4.5 機械力化學的套用
4.5.1 粉體的機械力化學改性
4.5.2 機械力化學用於冶金工業
4.5.3 機械力化學用於製備新材料
4.5.4 機械力化學用於生產水泥和混凝土
4.5.5 機械力化學用於製備礦物肥料
4.5.6 機械力化學在套用中的特點
第5章 粉體的分級與分離
5.1 粉體分離效果的評價
5.1.1 分離效率
5.1.2 分級粒徑與分級精度
5.2 粉體的篩分
5.2.1 篩面
5.2.2 篩分作業
5.2.3 篩分機械
5.3 超細粉體的分級
5.3.1 超細分級原理
5.3.2 乾式分級和濕式分級
5.3.3 超細分級的問題
5.4 固氣分離
5.4.1 固氣分離的目的
5.4.2 固氣分離效果的評價
5.4.3 固氣分離設備的分類
5.4.4 旋風除塵器
5.4.5 袋式除塵器
5.4.6 電除塵器
5.5 固液分離
5.5.1 沉降濃縮
5.5.2 過濾
5.5.3 離心分離
5.5.4 噴霧乾燥
……
第6章 粉體的儲存與轉運
第7章 粉體的混合與造粒
第8章 粉塵的危害與防治
參考文獻
第1章 緒論
1.1 粉體的發展史
1.1.1 古代對粉體的加工利用
1.1.2 現代的粉體工程
1.1.3 粉體工程學科的形成
1.2 粉體的定義
1.2.1 粉體與顆粒的關係
1.2.2 粉體的存在狀態
1.3 粉體的分類
1.3.1 按成因分類
1.3.2 按製備方法分類
1.3.3 按顆粒分散狀態分類
1.3.4 按顆粒大小分類
第2章 粉體的幾何性質
2.1 粉體的粒度
2.1.1 顆粒的三維尺寸
2.1.2 用當量直徑表示
2.1.3 用統計平均徑表示
2.1.4 粉體的平均粒徑
2.2 顆粒的形狀
2.2.1 形狀係數
2.2.2 形狀指數
2.3 粒度分布
2.3.1 常態分配
2.3.2 對數常態分配
2.3.3 羅辛-拉姆勒分布
2.4 粒度的測定
2.4.1 粒度測定方法的分類
2.4.2 篩分法
2.4.3 光學顯微鏡
2.4.4 透射電鏡和掃描電鏡
2.4.5 原子力顯微鏡
2.4.6 光散射法和消光法
2.4.7 庫爾特計數器
2.4.8 氣體吸附法
2.4.9 水力分析法
2.4.10 粒度測定方法的選擇
2.5 粉體的填充結構
2.5.1 描述粉體填充結構的參數
2.5.2 均-球形顆粒的規則填充
2.5.3 均-球形顆粒的實際填充
2.5.4 二組分球形顆粒的填充
2.5.5 多組分球形顆粒的規則填充
2.5.6 影響粉體填充結構的因素
2.6 控制粉體粒度的實例
2.6.1 水煤漿中煤粒度的控制
2.6.2 蒙脫石和二氧化鈦粒度對吸附能力的影響
2.6.3 活性炭粒度對吸附能力的影響
第3章 粉體的力學性質
3.1 顆粒間的附著力
3.1.1 范德華力
3.1.2 靜電吸引力
3.1.3 水分毛細管力
3.1.4 磁性力
3.1.5 機械咬合力
3.2 濕粉體內的液橋力
3.2.1 填充層內的靜態液相
3.2.2 液橋作用力
3.2.3 顆粒間的持液量
3.2.4 粉體空隙的抽吸勢
3.2.5 液體在粉體層毛細管中的上升高度
3.3 粉體的摩擦力
3.3.1 內摩擦角
3.3.2 安息角
3.3.3 壁摩擦角和滑動摩擦角
3.3.4 動內摩擦角
3.3.5 空隙率對粉體摩擦角的影響
3.4 粉體的壓力
3.4.1 粉體的側壓力係數
3.4.2 粉體內的靜壓力分布
3.4.3 粉體的動態壓力
3.5 流體中粉體的運動阻力
3.5.1 流體中粉體顆粒的受力分析
3.5.2 粉體顆粒的阻力係數和雷諾準數
3.6 粉體對流體的阻力
3.6.1 層流透過流動阻力
3.6.2 湍流透過流動阻力
3.6.3 粉體的流化阻力
第4章 粉體的粉碎製備
4.1 粉碎理論
4.1.1 粉碎的概念
4.1.2 被粉碎物料的性質
4.1.3 粉碎方式及粉碎模型
4.1.4 低溫粉碎
4.1.5 混合粉碎
4.1.6 粉碎功耗學說
4.1.7 粒子聚集理論與粉碎方式選擇
4.2 粉碎機械
4.2.1 粉碎機械的分類
4.2.2 行星球磨機
4.2.3 攪拌磨
4.2.4 氣流粉碎機
4.2.5 高速機械衝擊式粉碎機
4.3 助磨劑
4.3.1 助磨劑的作用機理
4.3.2 助磨劑的分類及套用
4.4 機械力化學原理
4.4.1 機械力化學的概念
4.4.2 機械力化學的作用機理
4.4.3 機械力化學引起的晶體結構變化
4.4.4 機械力化學引起的物理化學性質變化
4.4.5 機械力誘導的化學反應
4.4.6 影響機械力化學的因素
4.5 機械力化學的套用
4.5.1 粉體的機械力化學改性
4.5.2 機械力化學用於冶金工業
4.5.3 機械力化學用於製備新材料
4.5.4 機械力化學用於生產水泥和混凝土
4.5.5 機械力化學用於製備礦物肥料
4.5.6 機械力化學在套用中的特點
第5章 粉體的分級與分離
5.1 粉體分離效果的評價
5.1.1 分離效率
5.1.2 分級粒徑與分級精度
5.2 粉體的篩分
5.2.1 篩面
5.2.2 篩分作業
5.2.3 篩分機械
5.3 超細粉體的分級
5.3.1 超細分級原理
5.3.2 乾式分級和濕式分級
5.3.3 超細分級的問題
5.4 固氣分離
5.4.1 固氣分離的目的
5.4.2 固氣分離效果的評價
5.4.3 固氣分離設備的分類
5.4.4 旋風除塵器
5.4.5 袋式除塵器
5.4.6 電除塵器
5.5 固液分離
5.5.1 沉降濃縮
5.5.2 過濾
5.5.3 離心分離
5.5.4 噴霧乾燥
……
第6章 粉體的儲存與轉運
第7章 粉體的混合與造粒
第8章 粉塵的危害與防治
參考文獻
文摘
插圖：
4.粉體入藥
在元代“御藥院方”中，將珍珠碾為極細的粉體人藥；在西漢《神農本草經》（我國現存最早的中藥學專著）中，硝石粉（KNO3）被列為上品中的第六位，認為它能治20多種病；明代李時珍的《本草綱目》中記載了水晶粉（a-SiO2）、銅礦粉、鰻鱺骨粉、牡蠣殼粉、蟹殼粉等人藥。
西漢時期的方士開始煉製礦物藥“仙丹”。東漢末年，魏伯陽的《周易參同契》（世界上最古老的煉丹著作）專講煉丹，提到硫磺等礦物粉體的使用。在煉丹的基礎上，煉丹家把硫磺、硝石、木炭三種粉體按一定比例混合（三者的物質的量之比為1：2：3，質量比約為10：75：15），發明了火藥，時間在唐憲宗元和三年（公元808年）之前。由於煉丹家喜歡保守秘密，現尚無法知道火藥發明的具體年代。
5.古代製備粉體的工具
大地灣遺址出土大量彩陶的同時，出土了沾有顏料的石斧，由此推測先民們用石斧粉碎顏料礦物；還出土了上百件研磨石、研磨盤，可能是用於研磨彩陶顏料的成套工具。研磨石有圓形、圓錐形、橢圓柱形，均有一個光滑的研磨麵；研磨盤形狀多樣，但都有一個凹陷的磨坑。
古代逐步發展起來用於粉碎固體的石斧、石杵、石臼、石磨、石碾等石器，原材料易得、材質污染小、製造簡單、使用方便，而得以廣泛套用，以至於像石臼、石磨、石碾等沿用至今，但石器不能用於粉碎硬度大的物料。古代銅器和鐵器的出現，有助於粉碎硬度較大的物料，但生產效率仍較低，粉體粒度的可控性還較差。
1.1.2 現代的粉體工程
如今人們的衣、食、住、行，國民經濟的各個行業，無不與粉體密切相關，新材料、新能源、新工藝等領域的高新技術無不滲透著粉體的貢獻。涉及粉體工程的主要工業領域可歸納為如下幾個方面：
（1）冶金工業。各種金屬礦石的磨礦、選礦、團礦、燒結，粉末冶金、硬質合金、金屬陶瓷、金屬淬火、合金調製，鑄造型砂、金屬塑性加工、金屬腐蝕、金屬表面處理，高爐煉鐵用焦的原料煤粒度和煤種配比，鐵合金生產用焦的粒度控制等。
（2）無機非金屬材料工業。水泥、玻璃、石灰、陶瓷、耐火材料、保溫材料、碳素材料等工業原料的粉碎、熱處理，感壓材料、感熱材料、螢光粉體、照相感光材料、錄音錄像磁性材料的製備等。
（3）煤炭工業。煤粉碎、選煤、配煤、水煤漿製備、粉煤氣流輸送、流化床煤燃燒、煙氣集塵、粉煤灰利用、煤泥水處理、煤塵爆炸防治等。
4.粉體入藥
在元代“御藥院方”中，將珍珠碾為極細的粉體人藥；在西漢《神農本草經》（我國現存最早的中藥學專著）中，硝石粉（KNO3）被列為上品中的第六位，認為它能治20多種病；明代李時珍的《本草綱目》中記載了水晶粉（a-SiO2）、銅礦粉、鰻鱺骨粉、牡蠣殼粉、蟹殼粉等人藥。
西漢時期的方士開始煉製礦物藥“仙丹”。東漢末年，魏伯陽的《周易參同契》（世界上最古老的煉丹著作）專講煉丹，提到硫磺等礦物粉體的使用。在煉丹的基礎上，煉丹家把硫磺、硝石、木炭三種粉體按一定比例混合（三者的物質的量之比為1：2：3，質量比約為10：75：15），發明了火藥，時間在唐憲宗元和三年（公元808年）之前。由於煉丹家喜歡保守秘密，現尚無法知道火藥發明的具體年代。
5.古代製備粉體的工具
大地灣遺址出土大量彩陶的同時，出土了沾有顏料的石斧，由此推測先民們用石斧粉碎顏料礦物；還出土了上百件研磨石、研磨盤，可能是用於研磨彩陶顏料的成套工具。研磨石有圓形、圓錐形、橢圓柱形，均有一個光滑的研磨麵；研磨盤形狀多樣，但都有一個凹陷的磨坑。
古代逐步發展起來用於粉碎固體的石斧、石杵、石臼、石磨、石碾等石器，原材料易得、材質污染小、製造簡單、使用方便，而得以廣泛套用，以至於像石臼、石磨、石碾等沿用至今，但石器不能用於粉碎硬度大的物料。古代銅器和鐵器的出現，有助於粉碎硬度較大的物料，但生產效率仍較低，粉體粒度的可控性還較差。
1.1.2 現代的粉體工程
如今人們的衣、食、住、行，國民經濟的各個行業，無不與粉體密切相關，新材料、新能源、新工藝等領域的高新技術無不滲透著粉體的貢獻。涉及粉體工程的主要工業領域可歸納為如下幾個方面：
（1）冶金工業。各種金屬礦石的磨礦、選礦、團礦、燒結，粉末冶金、硬質合金、金屬陶瓷、金屬淬火、合金調製，鑄造型砂、金屬塑性加工、金屬腐蝕、金屬表面處理，高爐煉鐵用焦的原料煤粒度和煤種配比，鐵合金生產用焦的粒度控制等。
（2）無機非金屬材料工業。水泥、玻璃、石灰、陶瓷、耐火材料、保溫材料、碳素材料等工業原料的粉碎、熱處理，感壓材料、感熱材料、螢光粉體、照相感光材料、錄音錄像磁性材料的製備等。
（3）煤炭工業。煤粉碎、選煤、配煤、水煤漿製備、粉煤氣流輸送、流化床煤燃燒、煙氣集塵、粉煤灰利用、煤泥水處理、煤塵爆炸防治等。
序言
人們對粉體的加工和利用有悠久的歷史。在我國古代，北京周口店山頂洞人用赤鐵礦粉飾石珠等；新石器時代，人們在燒制陶器的原料陶土中添加石英等粉體，改善成品陶器的耐熱急變性能；仰韶文化時期，人們用赤鐵礦、黑錳礦等粉體作顏料製作彩陶，把“料姜石”磨細為“白灰面”塗抹洞壁；商代，人們把長石、石英等粉體加入黏土，配成釉料用於製造釉陶，用硃砂和碳素制墨寫成甲骨文；周代，人們以明礬作媒染劑，用茜素染出紅布；秦代，人們用硃砂、藍銅礦、雌黃等粉體作顏料，制出彩繪陶兵馬俑；漢代，人們用高嶺土成功燒制瓷器；唐代，人們用氧化鐵、氧化銅、氧化鈷等粉體作顏料釉，製成聞名於世的“唐三彩”釉陶；宋代，人們以石灰調製防染劑，用於製作藍印花布。在國外，古埃及人在泥漿中摻入砂後砌成土磚，用於建造金字塔；古羅馬人在石灰中摻入砂和磨細的火山灰，製得原始水泥“羅馬砂漿”。
當代，粉體工程支撐著國民經濟的各行各業。2008年，我國粉碎加工小麥1.1億噸，玉米1.7億噸，水泥13.9億噸，煤炭27.2億噸，鐵礦石8.2億噸，稀土礦石8.2億噸，以及鋁土礦石、銅礦石、金礦石等數億噸。人們的衣、食、住、行無不與粉體密切相關，新材料、新能源、新工藝等領域的高新技術也無不滲透著粉體的貢獻。但是，隨之也帶來了環境污染、生產及人身安全問題，如煤礦井下粉塵爆炸、粉體作業環境導致塵肺病、燃煤排放大量煙塵污染大氣等。掌握粉體工程的理論和技術，對從事礦物加工、粉末冶金、無機非金屬材料、環境保護等方面工作的研究者和工程技術人員是非常重要的。
對粉體的記載也由來已久。我國西漢的《神農本草經》記載了硝石粉能治20多種疾病，東漢的《周易參同契》提到了硫磺粉用於煉丹，明代的《本草綱目》記載了銅礦、水晶等多種粉體人藥，明代的《天工開物》描述了原始粉末冶金工藝。在國外，從近代開始大量地論述粉體。1943年美國學者達拉瓦勒（J.M.Dallavalle）出版了Micromeritics，1960年德國學者麥爾道（I.R.Meldau）編寫了Handbuch derStaubtechnik，1966年美國學者奧爾（C.Orr）出版了Particulate Technology。此後，國內外相繼出現了多種版本的粉體工程方面的專著和教材。
本書基於作者在粉體的製備、表征、套用等方面研究的理論和技術成果，並結合國內外粉體工程的最新發展，闡述粉體工程的基本理論、工程技術、工藝設備，主要內容包括粉體的幾何性質、力學性質、粉碎製備、分級與分離、儲存與轉運、混合與造粒、粉塵的危害與防治等。對粉體工程的各個環節，先闡述經典理論、成熟技術、重要設備、套用實例，再探討其中存在的問題和今後的發展方向。
當代，粉體工程支撐著國民經濟的各行各業。2008年，我國粉碎加工小麥1.1億噸，玉米1.7億噸，水泥13.9億噸，煤炭27.2億噸，鐵礦石8.2億噸，稀土礦石8.2億噸，以及鋁土礦石、銅礦石、金礦石等數億噸。人們的衣、食、住、行無不與粉體密切相關，新材料、新能源、新工藝等領域的高新技術也無不滲透著粉體的貢獻。但是，隨之也帶來了環境污染、生產及人身安全問題，如煤礦井下粉塵爆炸、粉體作業環境導致塵肺病、燃煤排放大量煙塵污染大氣等。掌握粉體工程的理論和技術，對從事礦物加工、粉末冶金、無機非金屬材料、環境保護等方面工作的研究者和工程技術人員是非常重要的。
對粉體的記載也由來已久。我國西漢的《神農本草經》記載了硝石粉能治20多種疾病，東漢的《周易參同契》提到了硫磺粉用於煉丹，明代的《本草綱目》記載了銅礦、水晶等多種粉體人藥，明代的《天工開物》描述了原始粉末冶金工藝。在國外，從近代開始大量地論述粉體。1943年美國學者達拉瓦勒（J.M.Dallavalle）出版了Micromeritics，1960年德國學者麥爾道（I.R.Meldau）編寫了Handbuch derStaubtechnik，1966年美國學者奧爾（C.Orr）出版了Particulate Technology。此後，國內外相繼出現了多種版本的粉體工程方面的專著和教材。
本書基於作者在粉體的製備、表征、套用等方面研究的理論和技術成果，並結合國內外粉體工程的最新發展，闡述粉體工程的基本理論、工程技術、工藝設備，主要內容包括粉體的幾何性質、力學性質、粉碎製備、分級與分離、儲存與轉運、混合與造粒、粉塵的危害與防治等。對粉體工程的各個環節，先闡述經典理論、成熟技術、重要設備、套用實例，再探討其中存在的問題和今後的發展方向。
