|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。

摩擦角：由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角统称为摩擦角：内摩擦角、安息角、壁摩擦角、运动摩擦角内摩擦角：破坏包络线与压应力轴的夹角，表示极限应力状态下剪切力和垂直应力的关系。

作用力达到极限值时，粉体层滑移或崩坏。

测定：剪切盒法、三轴压缩法安息角（休止/堆积角）：粉体自然堆积时自由表面在静止时与水平面所成最大夹角：排出/注入角法,剪切盒法壁摩擦角：粉体与壁面的摩擦角：剪切盒法滑动摩擦角：粉体置于斜面上，斜面倾斜至粉体开始滑动时，斜面与水平面夹角：剪切盒法动内摩擦角：粉体处于流动状态时，剪切力几乎不变的动摩擦状态，所测得摩擦角为动内摩擦角固定床：当流体速度很小（u f<u mf），粉体层静止不动，流体从相互接触的颗粒间的空隙通过，空隙率不变。

流化床：流速一旦超过u mf时，粉体层开始悬浮运动，床层颗粒不规则运动，称为流化床状态，空隙率增加。

气力输送：a）流体速度增大---->颗粒自由沉降速度，达最高流化速度，颗粒开始被流体带出；b）流速越大，带出颗粒越多，空隙率越大，压降减小；c）颗粒在流体中形成稀相悬浮态，并与流体一起从床层中吹出，该状态称为气力输送状态。

分级：把粉碎后的产品按某种粒度大小或不同种类的颗粒进行分选的操作过程。

分离：将任何形状或密度的固体颗粒或液珠（粒度一般在10-3um）从流体中分离出来的过程。

筛分：将固体颗粒混合物通过具有一定大小孔径的筛面而分成不同粒度级别的过程。

选粉：利用颗粒在流体介质中沉降速度的不同，通过选粉机对颗粒进行分选的过程。

分级效率：分离后获得的某种成分的质量与分离前粉体中所含该成分的质量之比。

分级粒径：理想分级曲线跳跃点，也称切割粒径分级精度：部分分级效率为75%和25%的粉径的比值，衡量分级的精确度超细分级原理：①离心分级②惯性分级③迅速分离④减压分级固气分离：从气体与悬浮细颗粒的混合相中分离出固体颗粒的单元操作，如除尘和收尘，用于气力输送纳米技术：在纳米尺度（1-100nm）上研究、利用物质的特性和相互作用的多学科交叉的科学与技术。

在纳米尺度认识自然界，发现新现象、知识；利用新技术通过直接操纵原子、分子来创造新物质为人类所用。

纳米材料：在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。

纳米材料学：纳米材料的制备与改性、特性与表征、应用与评价。

纳米器件：器件和特征尺寸进入纳米范围后的电子器件，也称纳米电子器件。

纳米技术可以使芯片集成度进一步提高，电子元件尺寸、体积缩小，使半导体技术取得突破性进展，大大提高计算机的容量和运行速度。

纳米效应：①表面效应：纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸减小而大幅提升，粒子表面能以及表面张力也增加，从而引起纳米粒子较大块固体材料性能的变化。

如表面活化使得纳米金属粒子自燃。

②小尺寸效应：颗粒尺寸小到与光波波长、德布罗意波长相当或更小时，就会导致声、光、电、热等性能与材料宏观上物理、化学性质的变化。

如材料的“红移”现象。

③量子尺寸效应：粒子尺寸下降到某一值后，金属纳米微粒的费米能级附近的电子能级由准连续变为离散，半导体纳米微粒存在不连续的被占据的满带和空带之间能隙变宽。

④量子隧穿效应：隧穿是指微观粒子穿过势垒的能力，建立在此效应上的竖直器件是纳米器件的主要部分。

混合：把两种或两种以上的粉体，按不同的目的，用选定的混合机使之均匀分布的操作。

混合机理：①移动混合：粒子成团移动，也称对流混合，分料作用小；②扩散混合：颗粒分布在新出现的表面上，或单个颗粒能增大内在的活动性；分料作用大③剪切混合：粉体内形成滑移面造粒（粒化）：是指将粉状物添加结合剂做成具有一定形状与大小的、流动性好的固体颗粒的操作。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|PART2问答题：一、流动不流动判据(1)开放屈服强度：卸料口形成稳定的料拱在自由表面上的固结强度即为开放屈服强度f c。

F值小流动性好(2)流动/开裂函数FF：固结主应力ɑ1和开放屈服强度f c的关系；表示松散颗粒粉体的流动性能。

(3)流动因数ff：料仓内粉体固结主应力ɑ1和作用于料拱脚的最大主应力ɑ1-之比，描述流动通道或料斗流动性。

意义：①当fc=0时，FF=无穷大，即粉体完全自由流动。

②当ff值越小，料斗的流动条件越好。

流动通道上的密实应力越高，料拱上的应力越低，则流动越低。

流动不流动的判据：流动函数FF和流动因素ff见左图。

当密实主应力ɑ1>临界密实主应力ɑ，位于f c线之上的ɑ1线部分满足流动判据，处于料拱上的应力ɑ1超过料拱强度f c,则发生流动。

当密实主应力ɑ1<临界密实主应力ɑ，应力不足引起破坏，发生起拱。

二、纳米粉体制备：三、整体流和漏斗流：（1）质量流（整体流）：料仓中整个粉体层能大致均匀流出，先进仓的物料先流出，物料都处于流动状态（2）漏斗流：料仓中风体层的流动区域呈漏斗形，先加入的物料后流出，甚至有滞留区存在,也称核心流动相同点：都是在重力作用下流动不同点:①整体流先进先出，漏斗流后进先出②整体流中整个粉体层都处于流动状态，漏斗流料流顺序紊乱，甚至有滞留区③整体流中整个粉体层均匀流出，漏斗流中密实应力下，滞留区的颗粒料可以变质或结块④整体流中流速稳定，避免了不稳定流动以及沟流，漏斗流中流速不稳定⑤整体流中偏析问题较轻或消除，漏斗流中会形成料拱或料桥四、偏析：①定义：由于粒径、颗粒密度、颗粒形状、表面形状等差异，粉体层的组成呈不均质的现象称为偏析；②范围：偏析在粒度分布范围宽的自由流动颗粒粉体物料中常发生；π在粒度小于70m 的粉料中却很少见到；粘性粉料在处理中一般不会发生偏析，但包含粘性和非粘性俩种成分的粉料可能发生偏析。

③偏析机理：1）渗流偏析：动态粉体层中颗粒因粒度或密度不同而穿插运动，分为粒度偏析和密度偏析。

2）振动作用：振动槽内的颗粒在振动力作用下偏析，大颗粒向表面上升，小颗粒向下运动至密实。

3）颗粒下落轨迹：如已产生偏析，固定的颗粒下落轨迹将会维持偏析4）颗粒冲撞：颗粒冲撞时，弹性好、粒度大的颗粒偏析于外围，弹性小、粒度小的颗粒靠近供料点处5）安息角的不同：安息角大、流动性差的颗粒集中在料堆中心附近，安息角小，流动性好的颗粒流向外围④防止偏析方法：1）减小料堆斜坡上粉体流动的长度2）减小料仓直径，设置同心状或方板状隔板3）改变投料方式、设置挡板4）加料时，采取活动加料管或多头加料管，使输入物料重新分布和改变内部流动模式卸料时，使用改流体以改变粉体的流型，尽可能模仿整体流，也可采用多通道卸料管五、粉体爆炸的三个条件：（1）可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成粉尘云；（2）有充足的空气和氧化剂；（3）有火源或者强烈振动与摩擦。

（1）醇盐水解溶胶-凝胶法制备出TiO2纳米微粒(＜=6nm)在室温下40ml 钛酸丁酯逐滴加到去离子水中，水的加入量为256ml ，边而加边搅拌并控制滴加和搅拌速度，钛酸丁脂经过水解，缩聚，形成溶胶。

超声振荡20min ，在红外灯下烘干，得到疏松的氢氧化钛凝胶。

将此凝胶磨细，然后在873K 烧结1h ，得到TiO2超微粉。

（2）以无机盐水解溶胶—凝胶法制SnO2纳米微粒的工艺过程将20gSnCl2溶解在250ml 的酒精中，搅拌半小时。

经l h 回流，2h 老化，在室温放置5d(天)，然后在333K 的水浴中干燥两天，再在100℃烘干得到SnO2纳米微粒。

六、XRD 在纳米科技中应用（1）Bragg 方程：n λ＝2d Sin θ（Sin θ≤1；λ＜2d ）能够被晶体衍射的电磁波的波长，必须小于参加反射的晶面的最小面间距的2倍，否则不会产生衍射现象。

波长过短会导致衍射角过小，使衍射现象难以观测，也不宜使用。

常用于X 射线衍射的波长范围为：0.25-5nm （2）XRD 的应用①纳米材料的晶相分析②纳米材料的晶粒尺寸分析：用半峰高计算③纳米介孔结构的测定-小角X 射线衍射为什么非晶体的XRD 衍射花样是馒头峰？Answer ：非晶体的结构是近程有序所以有衍射峰，而远程无序，所以峰不尖锐，也就形成了“馒头峰”。

七、团聚定义：聚集、凝聚、絮凝统称为团聚。

团聚的作用：①造粒时有利于制取较大的团聚体颗粒②粒度测定时，影响测定过程③粉体制备时，降低效率，无法获得超细粉体④粉体分离时，团聚使小颗粒混入大颗粒，降低分离效率。

原因：颗粒粒度小，表面原子比例大,比表面积大,表面能大,处于能量不稳定状态,细微的颗粒趋向于聚集在一起.团聚机理：①软团聚:纳米粉体表面分子或原子之间的范德华力和静电引力所致，化学作用或施加机械能的方式消除。