粉体性能相关题目

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1、粉体：固体颗粒的集合体， 由数量极多、 尺寸微小、比表面积巨大的固体颗粒集合而成。颗粒聚合体的两种状态：颗粒密集态和颗粒离散态密集态： 粉体在流体介质中以颗粒之间相互接触的方式形成聚集集合体离散态： 粉体在流体介质中以颗粒互不接触的分散方式形成分散集合体比表面积： 单位体积或单位质量粉体所具有的颗粒总表面积。总表面积： 颗粒轮廓所包络的表面积与呈开放状态的颗粒内部孔隙、裂缝表面积之和颗粒的形状表征： 形状系数和形状指数，颗粒形状影响粉体的比表面积、流动性、堆积性、附着性、流体透过阻力、化学反应活性和填充材料的增强、增韧性等。形状系数： 以颗粒几何参量的比例关系来表示颗粒与规则体的偏离程度，包括

2、体积形状系数、表面积形状系数、比表面积形状系数和Carman形状系数；形状指数： 以颗粒外截形体几何参量的无因次数组来表示颗粒的形状特征。表征颗粒尺寸的参数： 粒径、粒度和粒度分布值粒径：以单个颗粒为对象，表征单颗粒几何尺寸的大小，包括轴径、球当量径、圆当量径和定向径；粒度： 以颗粒群为对象，表征所有颗粒在总体上几何尺寸大小的概念；轴径： 以颗粒某些特征线段，通过某种平均方式，来表征单颗粒的尺寸大小；球当量径： 用与颗粒具有相同特征参量的球体直径来表征单颗粒的尺寸大小；圆当量径： 用与颗粒具有相同投影特征参量的圆的直径来表征单颗粒的尺寸大小；定向径： 在以光镜进行颗粒形貌图像的粒度分析中，对所

3、统计的颗粒尺寸度量，均与某一方向平行，且以某种规定的方式获取每个颗粒的线性尺寸，作为单颗粒的粒径。颗粒密度： 在规定条件下，单位体积的活性炭的质量，包括它的孔隙体积，但不包括颗粒间的空隙致密度：晶胞中原子本身所占的体积百分数， 即晶胞中所含原子体积与晶胞体积的比值。固体表面摩擦力： 一个固体对抗与其接触的另一个固体相对运动或欲运动的阻力. 内摩擦角： 反映粉体在密实堆积状态下的颗粒间摩擦特性。吸附剂： 能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质物理吸附化学吸附电子转移吸附质与吸附剂之间无电子转移有吸附力范德华力 静电力化学键力吸附热较小，近似气化热较大，近似反应热吸附速度快，易达到平衡慢

4、，不易吸附层数单层或多层单层可逆性吸附与脱附可逆不可逆选择性吸附质与吸附剂之间无选择性有吸附意义： 对粉体来说，吸附是一种重要现象。通过对粉体表面的吸附分析，可以获得颗粒表面性状的一些信息。粉体表面吸附也是对粉体表面进行改性的重要手段。真密度：在 20时，不包括内、外表面空隙的煤的质量同温度、体积的质量比，称为真密度。粉体压缩：在外力的作用下， 使粉体堆积体的体积减小， 颗粒堆积结构趋于密实的过程。分为静态压缩和冲击压缩。粉体表面的湿润接触角与固体表面的湿润接触角有何区别答： 粉体表面的湿润接触角不仅取决于液体与颗粒表面之间的界面张力，还受到颗粒表面的粗糙不平的因素影响. 或者说在相同的体积下

5、密集态粉体聚集的颗粒真实表面积要比平滑的块体表面积大，所以对粉体表面的湿润程度要依据表面状况进行修正.粉体层开放屈服强度的概念是什么？如何获取粉体层开放屈服强度？答： 在以壁面无摩擦的理想圆柱形筒体内装入粉体，并在粉体层表面施加一密实压应力，使粉体具有一定的密实强度。取下筒体，在侧壁无任何约束力作用的情况下，若已成型的粉体能承受某一最大压应力而不溃塌，则表明粉体具有与最大压应力相等的密实强度。这一强度称为粉体层开放屈服强度。粉体层开放屈服强度可通过粉体层屈服轨迹和莫尔圆获得。做一与屈服轨迹相切的莫尔圆，该圆与轴的交点即为粉体层开放屈服强度。为什么说尺寸细微的颗粒以休止角来表征流体性的意义不明确

6、？答： 休止角是粉体在重力驱使下流动所形成的摩擦角，对于尺寸细微的颗粒，其内聚力接近或大于重力，重力不是粉体流体的支配力。堆积形状主要取决于内聚力时，以休止角来表征粉体流动性意义不明确，且休止角测试值不稳定。表面能对粉体有何特别意义？答; 大多数颗粒是晶体结构且为各向异性。因此晶体颗粒不同表面具有不同的表面能，造成了颗粒表面能计算和测量非常困难，通常原子最紧密堆积的表面是表面能最低且稳定性最好的表面。颗粒的光吸收机理是什么， 光吸收现象的应用意义？机理：由于光传播时的交变电磁场与颗粒的分子相互作用，使颗粒分子中的电子出现受迫振动。而维持电子振动所消耗的能量，变为其它形式的能量而耗散掉。应用：光

7、吸收材料用于电镜、核磁共振、波谱仪和太阳能利用，还可以防止红外线、防雷达的隐身材料等。其中金的超微颗粒不仅吸光率高，而且其在可见光至红外线区域内光的吸收率不随波长而变化，因此可作为红外传感材料。为什么说分子间作用力是短程力，但对颗粒间的分子间作用力却是长程力？答：对于块状固质，范德华力是短程力，但是，对由于极大量分子集合体构成的体系颗粒来说，这种分子力随着颗粒间距离的增大其衰减程度明显变缓，这是由于尺寸微小且相对分散的颗粒，分别集合了大量分子，使分子间作用力形成协同作用效果。因此对颗粒来说，范德华力可在表面最短距离l=0.4nm，所以颗粒间的范德华力是不能忽视的。颗粒密集态和颗粒离散态的特点，

8、两者联系与区别？答：颗粒密集态：通常颗粒是主相，颗粒通过至少一个，直至有限个点与其他颗粒相接触，颗粒自身的重力或兼有施加的外力，经由这些接触点在颗粒之间平衡和传递。由于颗粒间的接触限于有限个几何点，而达不到颗粒全面接触，因此密集态颗粒间存在着空隙结构。颗粒离散态：通常流体是主相，颗粒在流体介质中被流体全面包围，颗粒间不发生稳态接触，颗粒自身的重力由流体流动的粘性力和惯性力，或由于超细颗粒热运动形成的扩散作用，或颗粒静电作用及溶剂化膜作用等达到平衡，使颗粒在流体中形成悬浮或沉降态。因为颗粒间距离通常大于颗粒尺寸，所以颗粒离散态通常是以颗粒浓度取代空隙率来表征颗粒与流体间的相互影响作用。联系：两者

9、具有相对性，两者之间可以相互转化，当粉体中流体介质增加到足以使颗粒间互不接触时，颗粒密集态就转化为颗粒离散态，如颗粒流态化、颗粒浸渍湿润和搅拌稀释。当分体中流体介质减少到足以使颗粒间相互接触时，颗粒离散态就转化为颗粒密集态，如颗粒沉积、浓缩和颗粒大范围的凝聚等。区别：颗粒聚集态是将所有颗粒同事作为整体对象进行粉体性状和行为的研究，而颗粒离散态则是将每个颗粒分别作为单一对象进行粉体性状和行为的研究。粉体在液体中的颗粒间作用力主要有哪几种？这些力的特征是什么？答：范德华力：粉体在液体中颗粒与颗粒之间分子作用力的影响包括液体分子对颗粒分子的作用，在液体中，同质颗粒之间为为吸引力， 且吸引力值比在真空

10、中小约4 倍左右，不同质颗粒之间，范德华力有可能为排斥力，有利于分散。双电层静电作用力：对同质颗粒，双电层静电力恒为排斥力，对于异质颗粒，双电层静电力恒为吸引力。在非水体系中，电解质理解度低，所得离子浓度低，双电层厚。空间位组作用：当颗粒表面吸附有高分子表面活性剂时，在颗粒与颗粒相互接近过程中，吸附层将产生一种所谓“空间作用” 。溶剂化膜作用：当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物，或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用，在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜。纳米材料的四大效应： 纳米材料呈现许多传统材料所不具备的奇异特性，首先是由于组成的纳米材料的纳米 (0.1 100nm

11、)微粒具有四大效应： 小尺寸效应： 晶体周期性的边界条件被破坏；非晶态纳米微粒表面层附近原子密度减小，导致声、光、电、磁、热等特性发生变化。 表面效应： 纳米粒子的粒径小， 表面原子数增多， 表面积和表面张力变大，原子配位不足，使纳米粒子具有很高的化学活性。量子尺寸效应： 当粒子尺寸降到某一值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级。能级间距发生分裂，必将导致纳米粒子宏观特性有显著不同。量子隧道效应 ：微观粒子具有贯穿势垒的能力，称为隧道效应。研究发现宏观物理量如微颗粒磁化强度，量子相干器件中的磁通量也具有隧道效应。另外，纳米材料又存在组合引起的协同效应和量子偶合效应，而且纳米材料的许多

12、奇异性能可以通过外场进行调控。粉体在液体中的分散调控措施有哪些，其作用原理是什么？答：介质调控； 根据颗粒的表面性质选择适当的分散介质，可获得充分分散的悬浮液。原则是同极性原则：极性表面颗粒易于在极性液体中分散， 非极性表面颗粒易于在非极性溶液中分散。分散剂调控；为了使极性分散介质中有良好的理、化分散条件，促使颗粒间互相排斥，可加入少量分散剂。作用机理是：提高颗粒表面电位的绝对值，以利用双电层静电排斥力；通过高分子表面活性剂在颗粒表面形成致密吸附层，以利用空间位阻效应的排斥力；改善颗粒表面的极性，增强分散介质的湿润性，同时加强溶剂化膜排斥力。机械调控 ：以强烈的机械搅拌方式，致使液体产生高端流

13、运动而使颗粒凝聚体碎解分散，利用超声波分散原理是： 利用超声波在液体中以驻波形式传播，使液体中颗粒受到周期性的拉伸和压缩振动。同时，利用超声波在液体中产生的低压“空化”作用，使颗粒分散。粉体压缩成型时，压缩应力的选择依据是什么？答：第一阶段颗粒间相互推挤、移动、颗粒重新排列，加压能量主要用于克服颗粒间摩擦。第二阶段颗粒间架桥崩溃，小的颗粒进入大颗粒间空隙，部分颗粒开始出现变形趋势。加压能量主要用于克服颗粒间摩擦和与器壁的摩擦。第三阶段颗粒表面凹凸部分被破坏，并产生紧密啮合，颗粒间形成能具有一定强度的结合。加压能量主要用于产生颗粒变形和残余应力的贮存。第四阶段 少量颗粒产生破坏，堆积体的压缩硬化趋于极限。若进一步增大压力，颗粒破坏量增加，加压能量主要用于颗粒变形、硬化和破坏。如何理解粗细二组元混合颗粒堆积理论及对致密堆积的指导意义？答：1、当组分接近百分之百为粗颗粒时，堆积体的表观体积由粗颗粒决定，细颗粒作为填充进入粗颗粒的空隙中，细颗粒不占有堆积表观体积；2、当组分接近百分之百为细颗粒时，细颗粒形成空隙并堆积在粗颗粒周围，堆积体的表观体积为细颗粒的表观体积和粗颗粒的体积之和。颗粒在溶液中的双电层静作用力与颗粒表面电位之间的关系是什么？对于同质颗粒， 双电层静电力恒为排斥力， 且当颗粒的表面电位 30mV时，双电层静电力要大于分子吸引力，可作为一种使颗粒分散的措施。