1、研究内容：制备方法、原理和工艺及设备；粉体分散，表面处理原理、方法工艺及设备；粉体性能检测与表征方法发展趋势：1. 向生命科学、环境保护、信息工程领域延伸；2. 粉体的微细化与功能化；3. 粉体的深加工与装备现代化；4. 获得均一粒径或窄粒级粉体的加工技术和设备；5. 在现有制备方法和工艺的基础上，完善或提高超微粉体粒度、粒度分布、纯度、化学组成和微结构的均匀性的调节和控制技术；6. 粉体的复合和功能化技术，无机粉体与聚合物、纳米材料的复合；7. 粉体复合技术的界面问题；8. 超微粉体特性的高效表征。

2、三大效应：表面效应：指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而大幅度的增加，粒子的表面能及表面张力也随着增加，从而引起纳米粒子物理、化学性质的变化。

小尺寸效应：当纳米粒子的尺寸与光波波长、德布罗意波长、超导态的相干长度或与磁场穿透深度相当或更小时，晶体周期性边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近的原子密度减小，导致声、光、电、磁、热力学等特性出现异常的现象势垒：在两块导电物体之间夹一层绝缘体，若在两个导体之间加上一定的电压，通常是不会有电流从一个导体穿过绝缘层流向另一导体的宏观量子隧道效应：一些宏观物理量，如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等显示出隧道效应3、粉体的特性及产生原因：1、宽频带强吸收性：—尺寸分布效应和界面效应；2.吸收光谱的蓝移现象：—量子尺寸效应：即颗粒尺寸下降导致能隙变宽，从而导致光吸收带移向短波方向；3、电学性质：金属材料具有导电性，然而纳米微粒导电性显著下降，甚至变为绝缘体—界面高能垒；4、磁学性质：（1）超顺磁性：磁化方向不固定在一个易磁化方向，易磁化方向作无规律的变化—在小尺寸下，各向异性能减小到与热动能可比拟时，磁化方向就不再固定在一个易磁化方向，易磁化方向做无规律的变化，结果导致超顺磁性的出现——小尺寸效应（各向异性能）；（2）高矫顽力：消除余磁所需外加的反向磁场——小尺寸效应（单畴临界尺寸）；5、热学性质：（1）熔点显著降低（2）烧结温度比常规粉体显著降低——所谓烧结温度是指把粉末先用高压压制成形，然后在低于熔点的温度下使粉末互相结合成块，密度接近常规材料的最低加热温度。

熔点降低、烧结温度降低等热学性质的显著变化来源于超微粉体的表面效应。

6、催化性质：超微粉体显著的表面效应（比表面积大、表面原子数多、表面活性中心多）决定了超微粉体具有良好的催化活性和催化反应选择性。

7、力学性质：（1）超塑性——在一定盈利拉伸时，产生极大的伸长量其△L/L≥100%（2）超延展性；8、超微分散体溶液性质：当可见光束通过胶体时，在入射光侧面观察到明亮的光路的现象称为丁达尔现象或丁达尔效应。

——胶粒直径大小与可见光的波长（400-700nm）相近，胶粒就会对光产生散射作用；而溶液分散质的粒子的直径小于1纳米，太小，不发生散射。

超微粒子Brown（布朗）运动与扩散；超微粒子的沉降；超微颗粒流变性（非牛顿流体）4、超微粉体的制备方法：机械粉碎法（1）旋转筒式球磨机（2）搅拌球磨机（3）砂磨机（4）行星球磨机（5）胶体磨（6）气流磨；气相合成法1）物理气相合成2）化学气相合成3）超微粒子膜气相合成；液相合成法1）沉淀法2）溶剂蒸发法3）醇盐水解法4）溶胶-凝胶法5）水热合成法6）非水溶液反应法5、机械粉碎法：粉碎Comminution：在外力作用下使大块物料变成小块物料的过程。

它是用外力( 包括人力、机械力、电力、化学能、原子能或其他方法等)施加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块，最终分裂成细粉的过程。

分类依据：使用粉碎设备施力方式及产物粒度特征差异。

常见的机械能破碎方法（a）压碎：在两个坚硬表面之间挤压物料（b）劈碎：采用刃口破碎机械强度较小的物料（c）剪切摩擦：在两个坚硬表面之间碾碎物料（d）冲击破碎：有重力冲击和动冲击6、机械粉碎法的实质和理论基础机械粉碎法的实质就是利用动能来破坏材料的内结合力，使材料分裂产生新界面。

机械粉碎法的重要理论基础——机械力化学。

物料颗粒受机械力作用而被粉碎时，还会发生物质结构及表面物理化学性质的变化，这种因机械载荷作用导致颗粒晶体结构和物理化学性质的变化称为机械力化学。

7、机械粉碎法的特点①工艺简单、产量大、成本低；②产品粒度范围较宽，一般要应用精细分级技术才能得到全部小于或部分（97%）小于1um 的超微粉体；③存在研磨介质和磨机内衬对物料的“夹杂”或“污染”问题；④长时间的机械能作用导致物料发生一定程度的机械力化学反应，颗粒结构变化，如表面结构自发地重组，形成非晶态结构或重结晶；⑤颗粒表面物理化学性质变化，如表面电性、物理与化学吸附、溶解性、分散与团聚性质；⑥在局部受反复应力作用区域产生化学反应，如由一种物质转变为另一种物质，外来离子进入晶体结构中引起原物料中化学组成变化。

8、固体物料在机械力作用下的一般粉碎过程是：裂纹形成→裂纹扩展→断裂粉碎。

9、粉碎能耗理论：（1）表面积假说（适合微粉碎和超微粉碎）：粉碎消耗功率与表面积成正比，与产品粒度成反比。

（2）体积假说（适合于粗中粉碎）：外力作用下，物体先发生弹性变形，当外力超过其强度极限时发生破裂，故破碎所需的功与体积大小有关。

（3）裂纹假说（适合于两者之间1-100 mm）：破碎时外力首先使物料在局部发生变形，一旦局部变形超过临界点则产生裂口，裂口的形成释放了物料内的变形能，使裂纹扩展为新的表面。

输入的能量一部分转化为新生表面积的表面能，与表面积成正比；另一部分变形能因分子摩擦转化为热能而耗散，与体积成正比。

所以，粉碎所需有效能量与体积和表面积的几何平均值成正比。

9、粉碎设备：按照使用的粒度范围可将破碎设备分为破碎机与磨碎机两大类。

两者根本区别：（1）破碎机的破碎部件在工作中不直接接触，破碎面之间总有一间隙，破碎物料就夹在这些间隙中；而磨碎机的工作部件( 或介质)相互接触，工作时可能被物料隔开。

（2）破碎机比磨碎机的产物粒度大。

破碎机可按工作原理和结构特征划分为：（1）颚式破碎机（2）圆锥破碎机（3）辊式破碎机（4）冲击式破碎机。

复杂摆动颚式破碎机工作原理（1）飞轮带动偏心轴转动，由于偏心轴的偏心作用，悬挂在下边的可动颚板在肘板制约下，相对于固定颚板往复地摆动，当可动颚板靠近固定颚板时，物料被破碎。

（2）破碎过程中，当可动颗被推向前方时，拉杆未端弹簧即被压缩，由于弹簧企图恢复原状，因此可以帮助可动颚板后退至原来位置。

10、圆锥式破碎机与旋回破碎机区别（1）旋回破碎机两个圆锥形状都是急倾斜的，可动锥是正立截头圆锥，固定锥是倒立截头圆锥，这主要是为了增大给料口。

圆锥破碎机两个圆锥均为缓倾斜正立截头圆锥，且锥体间具有一定长度的平行碎料区，这是为了控制产品粒度。

因为圆锥破碎机的设计是以破碎产品质量和生产能力作为首要考虑因素。

（2）旋回破碎机的可动锥悬挂在机器上部的栋梁上，圆锥破碎机的可动锥支承在下部的球面轴承上。

（3）旋回破碎机利用可动锥的上升或下降调整给料口的大小，圆锥破碎机则通过调节固定锥（调节环）的高度位置来实现排料品宽度的调整。

11、颚式破碎机与旋回破碎机比较颚式破碎机优点：结构简单、高度小，质量小，维修方便，不易堵塞，工作可靠。

缺点：生产能力低，要求均匀给料，需配备给料机，产品粒度不均匀。

旋回破碎机优点：破碎腔深度大，工作连续，生产能力大，单位电耗低，且工作较平稳，可以挤满给料，无需设置料仓和给料机，产品粒度均匀。

缺点：机身较高，要求厂房高度增大，构造复杂，质量较大，安装、维修较复杂，不适合破碎潮湿和粘性物料。

12、冲击式破碎机分类：锤式破碎机hammer mill 和反击式破碎机impact mill。

工作原理：冲击式破碎机有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤。

当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁或特设的硬板而被击碎。

应用：适合于破碎脆性软物料。

13、锤式破碎机利用高速回转锤子的打击作用而进行破碎。

工作时，铰接的锤头高速回转，对给入的大块物料进行打击，并使其抛向机体内壁的承击板上，在承击板上物料进一步冲击破碎后，落到下向的蓖条上，粒度合格的产物从蓖条缝隙中排出，蓖条上的物料继续被锤头打击、挤压或研磨，直至全部透过蓖条为止。

应用：适用于破碎脆性物料，可将矿石破碎到3-13 mm，并保证产物中不混入过大粒度颗粒，选矿厂中多用于中矿的中碎和细碎。

14、反击式破碎机与锤式破碎机主要区别（1）反击式破碎机有反击板和较大的破碎角．物料的破碎不仅靠锤头的冲击，更主要的是利用物料与反击板或料与物料之间的反复冲击；（2）反击式破碎机的锤头固定地安装在转子上，破碎时能充分利用整个转的能量，有利于破碎大块物料；（3）反击式破碎机底部没有蓖条，产物粒度由反击板与锤头间的间隙决定能避免破碎湿物料时堵塞蓖条现象。

15、反击式破碎机的应用优点：（1）破碎比大，一般为30-40，最大可达150，而一般破碎机的破碎比最大不过10，因此，可以简化流程，节省投资和管理费用；（2）由于一般矿石抗冲击强度比抗压强度小十几倍，当矿石受到打击板高速旋转的冲击作用和多次打击后，沿着节理界面和组织脆弱的地方首先被击裂，因此破效率高，能耗低；（3）由于这种破碎机是利用动能破碎物料的，每颗（块）物料的动能与质量成正比，因此，在破碎过程中，大颗（块）受到较大程度的破碎，而小块（颗）物料一定条件下可能不被破碎，故产品粒度均匀；（4）在冲击破碎过程中，有用矿物与脉石首先沿着节理面破裂，有利于有用矿物单体解离和选择性破碎；（5）特别适合破碎脆性、纤维性和中硬以下物性，故在非金属矿提取中应用广泛。

缺点：（1）破碎硬物料时，打击板和反击板的磨损大，故在硬度大的金属矿山应用较少；（2）由于高速转动且靠冲击破碎物料，要求零件加工精度高。

16、磨矿机工作原理：在磨矿过程中，磨矿机以一定转速旋转，处在筒体内的研磨介质由于旋转时产生离心力，致使它与简体之间产生一定摩擦力。

摩擦力使研磨介质随着筒体旋转，并到达一定的高度。

（1）研磨介质自身重力(实际上是重力的向心分力)大于离心力时，研磨介质就脱离筒体抛射下落，从而击碎矿石。

（2）在磨矿机转动过程中，研磨介质还会有滑动现象，对矿石产生研磨作用。

17、振动粉磨机的工作原理：电动机——主轴快速旋转——偏心重旋转（离心惯性力）——筒体高频低振幅振动——剧烈的抛射冲击作用和研磨作用——粉碎物料。

研磨介质：根据工艺需要选择钢球、钢棒、小圆柱体、氧化铝球等。

应用：振动粉磨机用于物料的细磨与超细磨，其粉碎细度可达几微米。

目前，在粉末冶金、化工、煤炭等工业部门得到应用。