《粉体材料表面改性》课程教学大纲课程代码：050542002课程英文名称：Surface Modification of powder （A2）课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：粉体科学与工程专业大纲编写（修订）时间：2017.3一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标粉体表面改性是粉体科学与工程专业方向课，为选修课。
本门课程讲授粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体及纳米粉体饿表面改性方法、实践及改性产品的检测及表征方法。
通过本课程的学习，不仅让学生掌握粉体表面改性的相关理论，同时培养学生发现、分析与解决问题的能力和精密进行科学研究的技能。
为学生将来从事粉末材料、粉体工程领域的生产、科研打下坚实的理论和实践基础。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．掌握粉体材料表面改性工艺的方法和原理；2．使学生掌握目前工业表面改性典型设备；3．使学生了解表面改性剂的种类、性质、使用条件；4．掌握粉体改性前后的物性变化及相关的检测方法；5. 进一步结合创新创业培养目标，加强学生创新能力的培养，使学生具备独立进行粉体表面原位修饰工艺设计与设备选型的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握粉体表面改性一般知识，包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、改性产品的检测及表征方法等。
2.基本理论和方法：掌握粉体表面的物性，粉体表面改性的基本原理、掌握粉体表面改性工艺设计和设备；了解常见工业粉体的表面改性方法及应用。
3.基本技能:掌握粉体改性工艺设计计算、独立进行设备选型的技能等。
了解特种粉体的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。
具备制备、加工特种粉体的必要的基础知识和基本技能。
（三）实施说明本课程安排在第七学期学习，共24学时，其中理论讲课24学时。
根据教学的需要，有针对性地对教学内容适当增减，各部分学时数可适当调整2学时。
1．教学方法：课堂讲授中重点对基本概念、基本原理和基本方法的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；积极增加课堂教学的趣味性和互动性，充分调动学生学习的主观能动性；注意培养学生独立进行科学研究的能力。
讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
2．教学手段：本课程属于专业课，涉及到许多物粉体表面改性的设备，因此在教学中采用ppt与课堂讲授相结合的教学手段，培养学生浓厚的学习兴趣，确保在有限的学时内，高质量地完成课程教学任务。
（四）对先修课的要求在讲授本课前，学生应修完粉体材料基础、粉体工程、粉体材料应用技术、粉体超细化加工技术、材料性能学、无机材料科学基础。
（五）对习题课、实践环节的要求1.每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有论述型、计算型。
2.课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。
学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。
3．本课程的实践环节可通过生产实习、课程设计来完成。
条件允许的话，可到校外相关单位参观学习。
（六）课程考核方式1．考核方式：考试。
2．考核目标：考核学生对本课程相关基础知识、基本原理和基本技能掌握情况，适当考核学生分析解决实际问题的能力及计算能力等。
3．成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。
（七）参考书目《粉体表面改性》（第二版），郑水林编，中国建材工业出版社，2003《粉体表面改性》（第三版），郑水林编，中国建材工业出版社，2011《表面物理化学》，滕新荣编，化学工业出版社，2009《材料表面与界面》，胡福增主编，华东理工大学出版社，2007。
二、中文摘要本课程是粉体材料科学与工程专业学生选修的一门专业方向课程。
课程通过对粉体材料表面改性内容的讲授，使学生掌握粉体材料表面物理化学基本原理和粉体表面改性基本方法，并了解工业典型粉体的基本改性方法和应用。
课程主要内容包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体的表面改性方法、工艺及改性产品的检测及表征方法等。
本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
三、课程学时分配表四、教学内容及基本要求第01部分绪论及粉体的表面物理化学性质总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1．1 粉体表面改性的目的1．2 粉体表面改性的研究内容1．3 粉体表面改性技术的发展趋势1．4 粉体表面改性的主要研究内容1．5 粉体的表面物理化学性质重点:表面吸附特性、表面电性、表面化学性质难点:表面化学性质习题:1、常见吸附等温线类型、特点?2、表面电性产生的原因3、石英、高岭土表面化学性质？第02部分粉体表面改性方法与工艺总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1 表面改性方法1．1 化学包覆1．2 沉淀反应1．3 机械力化学1．4 物理涂覆1．5 粉体颗粒插层改性1．6 高能表面改性2 表面改性工艺2．1 干法工艺2．2 湿法工艺2．3 复合工艺3 表面改性方法选择与工艺设计重点:表面改性方法、表面改性工艺、表面改性方法选择与工艺设计难点:表面改性方法选择与工艺设计习题:1、举例介绍常见表面改性方法?2、表面改性方法选择与工艺设计的标准？第03部分粉体表面改性设备总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1 干法表面改性设备1．1 SLG型粉体表面改性机1．2 高速加热式混合机1．3 高速冲击式粉体表面改性机1．4 PSC型粉体表面改性机1．5 卧式桨叶混合机1．6 机械融合改性机1．7流态化床式改性机1．8 多功能表面改性机2 湿法表面改性设备3 表面改性设备的选择重点:干法表面改性设备（SLG型粉体表面改性机、高速冲击式粉体表面改性机、机械融合改性机）、表面改性设备的选择难点:SLG型粉体表面改性机、高速冲击式粉体表面改性机、机械融合改性机习题:1、机械融合改性机的结构、特点、应用?2、表面改性设备选择的依据及原则。
第04部分表面改性剂及其应用总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1 概述2 有机表面改性剂2．1 偶联剂2．2 表面活性剂2．3 有机硅2．4 不饱和有机酸及有机低聚物2．5 超分散剂2．6 水溶性高分子3 无机表面改性剂4 表面改性剂的选择重点:偶联剂表面活性剂超分散剂难点:偶联剂表面活性剂超分散剂的结构特点、应用范围、合成习题:1、偶联剂的结构特点、应用范围、合成方法?2、表面活性剂结构特点、应用范围？常见表面活性剂举例？3. 超分散剂的结构特点和合成方法？第05部分无机粉体的表面有机改性实例总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1 概述1．1 无机粉体表面有机改性的方法1．2 无机粉体表面有机改性的配方1．3 无机粉体表面有机改性的工艺与设备1．4 无机粉体表面有机改性效果的表征1．5 影响无机粉体表面有机改性效果的主要因素2 无机粉体的表面有机改性各论2．1 碳酸钙2．2 高岭土2．3 硅灰石2．4 云母2．5氢氧化镁和水镁石粉2．6 海泡石和凹凸棒土2．7粉煤灰2.8 玻璃纤维2.9其他重点:无机粉体表面有机改性的配方影响无机粉体表面有机改性效果的主要因素难点:影响无机粉体表面有机改性效果的主要因素分析习题:1、举例常见粉体有机改性方法、配方、影响因素分析？第06部分无机粉体的表面改性与复合总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1 概述2 无机粉体的表面改性与复合2．1 有机改性2．2 无机改性2．3表面改性设备2.4 复合方法及设备3 改性效果的检测与评价4 改性技术发展趋势重点:无机粉体的表面改性与复合难点:无机粉体的表面改性与复合第07部分粉体插层改性总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1 概述2 膨润土(蒙脱石黏土)的插层改性2．1 有机膨润土2．2 聚合物插层纳米蒙脱土复合材料2．3 无机柱撑膨润土3 石墨层间化合物3．1 石墨层间化合物的分类3．2 石墨层间化合物的结构3．3 石墨层间化合物的生成机理3．4 石墨层间化合物的制备方法4 高岭土的插层改性4．1 概述4．2 插层剂4．3 插层反应机理4．4 插层方法4．5 插层改性高岭土的表征重点:粉体插层改性的方法石墨层间化合物的生成机理难点:插层反应机理习题:1、膨润土(蒙脱石黏土)的插层改性方法有哪些？2、聚合物插层纳米蒙脱土复合材料的制备及性能？3、石墨层间化合物的制备方法？第08部分表面改性样品的检测与表征总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1 表面润湿性2 活化指数3 表面能4 溶液中的分散稳定性5 吸油值6 吸附类型、包覆量与包覆率6．1 吸附类型6．2 包覆量与包覆率7 粒度分布与团聚度8 颗粒形貌9 比表面积与孔分布特性9．1 比表面积9．9．2 孔体积与孔径分布9．10 表面结构和成分9．11 其他重点:活化指数吸油值粒度分布与团聚度颗粒形貌难点:活化指数吸油值包覆率计算习题:1、常用改性产品表征方法有哪些？2、包覆率定义及计算方法？。