《粉体工程与设备》课程教学大纲
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√
工艺流程等）和计算，并能够 元装备设计和工艺
在设计环节中体现创新意识， 计算
考虑社会、健康、安全、法律、
文化以及环境等因素
7.2 能对材料
7、环境和可持续发展：能 生产和应用项目或
够理解和评价满足材料应用特 实体，评价资源和
定需求的材料设计和制备工艺 能源利用效率，判
√
等复杂工程问题对环境、社会 断材料生产及应用
一、原级颗粒 二、聚集体颗粒 三、凝聚体颗粒 四、絮凝体颗粒 第四节 与粉体有关的产业 一、以粉体为主体的相关产业 二、 在生产工艺的重要部分与粉体相关的产业
第二章 粉体粒度分析及测量
建议学时：6
[教学目的与要求] 熟悉粉体的各种粒度表示方法；掌握粉体粒度分布的有关计算方法及其在生产实践
中的意义；了解各种粒度测定方法的特点和应用场合。
《粉体工程与设备》课程教学大纲
一、基本信息
课程编号：01A32203 课程名称：粉体工程与设备
英文名称： Powder Engineering and Equipments 课程类型: □通识必修课 □通识核心课 □通识选修课 □学科基础课
■专业基础课 □专业必修课 □专业选修课 □实践环节
总学时：72
课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系
课程目标
1、熟悉和掌 握粉体制备和处 理的基本理论、各 单元操作的特点
2、熟悉相关机 械设备的构造、工 作原理及性能
3、结合材料工 艺，正确进行设备工 艺选型计算，为毕业 设计和未来的实际
及关键
工作打下坚实的基 础
毕业要求指标点
1.3 能够运用
1、工程知识：能够将数学、
难点：液桥作用力的分析
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 粉体层的液体
第二节 粉体表面的湿润性
第三节 液体架桥
第四节 液体在粉体层毛细管中的上升高度
第五节 粉体润湿的应用
第五章 粉体的流变学
建议学时：6
[教学目的与要求] 掌握用直剪试验方法求粉体的内摩擦角及库仑粉体破坏包络线方程的意义；熟悉
三、教学目标
使学生熟悉粉体材料生产设备的结构、性能和使用的知识以及设计原理和方法，并了解粉体材料生产 设备的发展现状与趋势。使学生掌握典型粉体材料生产设备的类型、基本构造、工作原理、主要工作参数 以及对材料性能的影响，并应用于实践，指导生产和科学实验。认识粉体材料生产设备对于环境保护、行 业发展以及企业效益的重要性，并关注其发展动态和环保理念，能够在以后的生产实践和科学实验过程中 正确地进行设备选型、使用、维护和更新。
Mohr 圆法求粉体层最大和最小主应力的分析方法和直剪试验方法的原理；料仓内粉体压力计算；料仓设计；
防止粉体偏析和结拱的措施。
[教学重点与难点] 重点：三轴压缩法和直剪试验法求粉体的内摩擦角；整体流料仓设计原理；防拱措
施 难点：Mohr 圆的推导分析
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅 [授 课 内 容] 第一节 粉体的摩擦角
二、不同尺寸球形颗粒的填充
三、实际颗粒的堆积
四、不同尺寸颗粒的最紧密堆积
第四章 粉体的湿润
建议学时：2
Hale Waihona Puke Baidu
[教学目的与要求] 掌握粉体层中液体加桥引起的附加作用力计算和液体在粉体层毛细管中上升高度
计算。粉体层中液体的四种存在形式及三角孔和四角孔的形成方式及抽吸压力的差别。
[教学重点与难点] 重点：液体架桥产生的附加作用力；
三、球形度
第三节 粒度分布
一、粒度的频率分布
二、累积分布
三、频率分布和累积分布的关系
四、平均粒径
五、表征粒度分布的特征参数
六、粒度分布函数表达式
第四节 颗粒粒度的测量
一、沉降法
二、激光法
三、颗粒形状的测量
第三章 粉体填充与堆积特性
建议学时：4
[教学目的与要求] 掌握粉体填充程度的评价指标的意义；利用最密堆积原理确定连续粒度和不连续粒
度体系的颗粒级配方法。熟悉规则颗粒和不规则颗粒的堆积特性。
[教学重点与难点] 重点：连续粒度和不连续粒度体系的颗粒级配方法。
难点：Horsfield Hudson 填充方法
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容]
粉体的填充指标
第一节 粉体颗粒的填充与堆积
一、等径球形颗粒的规则填充
[教学重点与难点] 重点：球当量径、平均粒径、粒度分布函数；
难点：定向径的统计意义
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容] 第一节 单个颗粒大小的表示方法
一、用单个颗粒的三维尺寸来表示
二、用统计平均径表示
三、用当量直径来表示
第二节 颗粒形状因数
一、颗粒的扁平度和伸长度
二、表面积形状因数和体积形状因数
讲课学时：72
实验学时：0
学 分：4
适用对象：材料科学与工程专业本科生
先修课程：材料力学、机械设计基础、热工基础、流体力学、无机非金属材料科学基础、无机非金属
材料工艺学等理论课程和技术课程
课程负责人：姜奉华
二、课程的性质与作用
《粉体工程与设备》是材料科学与工程专业的一门专业基础课，其任务是粉体基本性质和粉体制备和 处理单元操作的基本理论及相关机械设备的构造、工作原理、设备选型计算方法。使学生对粉体材料生产 中的机械设备类型、构造、工作原理、工作参数及性能、用途有全面、系统和深入的理解，熟悉和掌握粉 体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉相关机械设备的构造、工作原理及性能，能正 确进行设备选型，并为开发粉体工程新设备奠定基础。
可持续发展的影响
过程对人类和环境
造成损害的隐患
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）
第一章 概论
建议学时：2
[教学目的与要求] 了解粉体工程的发展概况、研究内容；认识粉体的含义及颗粒的种类；了解粉体在
各行业生产中的应用。
[教学重点与难点] 粉体的定义、颗粒的种类。 [授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅。 [授 课 内 容] 第一节 粉体工程研究的内容 第二节 粉体的基本定义 第三节 粉体颗粒的种类
原理方程和工程知
自然科学知识以及相关的工程
识，针对材料生产
基础理论和专业知识用于解决
√
过程中的单元装备
材料生产中出现的一般技术、
进行复杂工程问题
工艺、质量等工程问题
分析
3、设计/开发解决方案：
能够针对材料应用的特定需求
和复杂工程问题设计解决方
3.2 能够针对
案，开展相关设计（原材料、 任务需要，进行单
工艺流程等）和计算，并能够 元装备设计和工艺
在设计环节中体现创新意识， 计算
考虑社会、健康、安全、法律、
文化以及环境等因素
7.2 能对材料
7、环境和可持续发展：能 生产和应用项目或
够理解和评价满足材料应用特 实体，评价资源和
定需求的材料设计和制备工艺 能源利用效率，判
√
等复杂工程问题对环境、社会 断材料生产及应用
一、原级颗粒 二、聚集体颗粒 三、凝聚体颗粒 四、絮凝体颗粒 第四节 与粉体有关的产业 一、以粉体为主体的相关产业 二、 在生产工艺的重要部分与粉体相关的产业
第二章 粉体粒度分析及测量
建议学时：6
[教学目的与要求] 熟悉粉体的各种粒度表示方法；掌握粉体粒度分布的有关计算方法及其在生产实践
中的意义；了解各种粒度测定方法的特点和应用场合。
《粉体工程与设备》课程教学大纲
一、基本信息
课程编号：01A32203 课程名称：粉体工程与设备
英文名称： Powder Engineering and Equipments 课程类型: □通识必修课 □通识核心课 □通识选修课 □学科基础课
■专业基础课 □专业必修课 □专业选修课 □实践环节
总学时：72
课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系
课程目标
1、熟悉和掌 握粉体制备和处 理的基本理论、各 单元操作的特点
2、熟悉相关机 械设备的构造、工 作原理及性能
3、结合材料工 艺，正确进行设备工 艺选型计算，为毕业 设计和未来的实际
及关键
工作打下坚实的基 础
毕业要求指标点
1.3 能够运用
1、工程知识：能够将数学、
难点：液桥作用力的分析
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 粉体层的液体
第二节 粉体表面的湿润性
第三节 液体架桥
第四节 液体在粉体层毛细管中的上升高度
第五节 粉体润湿的应用
第五章 粉体的流变学
建议学时：6
[教学目的与要求] 掌握用直剪试验方法求粉体的内摩擦角及库仑粉体破坏包络线方程的意义；熟悉
三、教学目标
使学生熟悉粉体材料生产设备的结构、性能和使用的知识以及设计原理和方法，并了解粉体材料生产 设备的发展现状与趋势。使学生掌握典型粉体材料生产设备的类型、基本构造、工作原理、主要工作参数 以及对材料性能的影响，并应用于实践，指导生产和科学实验。认识粉体材料生产设备对于环境保护、行 业发展以及企业效益的重要性，并关注其发展动态和环保理念，能够在以后的生产实践和科学实验过程中 正确地进行设备选型、使用、维护和更新。
Mohr 圆法求粉体层最大和最小主应力的分析方法和直剪试验方法的原理；料仓内粉体压力计算；料仓设计；
防止粉体偏析和结拱的措施。
[教学重点与难点] 重点：三轴压缩法和直剪试验法求粉体的内摩擦角；整体流料仓设计原理；防拱措
施 难点：Mohr 圆的推导分析
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅 [授 课 内 容] 第一节 粉体的摩擦角
二、不同尺寸球形颗粒的填充
三、实际颗粒的堆积
四、不同尺寸颗粒的最紧密堆积
第四章 粉体的湿润
建议学时：2
Hale Waihona Puke Baidu
[教学目的与要求] 掌握粉体层中液体加桥引起的附加作用力计算和液体在粉体层毛细管中上升高度
计算。粉体层中液体的四种存在形式及三角孔和四角孔的形成方式及抽吸压力的差别。
[教学重点与难点] 重点：液体架桥产生的附加作用力；
三、球形度
第三节 粒度分布
一、粒度的频率分布
二、累积分布
三、频率分布和累积分布的关系
四、平均粒径
五、表征粒度分布的特征参数
六、粒度分布函数表达式
第四节 颗粒粒度的测量
一、沉降法
二、激光法
三、颗粒形状的测量
第三章 粉体填充与堆积特性
建议学时：4
[教学目的与要求] 掌握粉体填充程度的评价指标的意义；利用最密堆积原理确定连续粒度和不连续粒
度体系的颗粒级配方法。熟悉规则颗粒和不规则颗粒的堆积特性。
[教学重点与难点] 重点：连续粒度和不连续粒度体系的颗粒级配方法。
难点：Horsfield Hudson 填充方法
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容]
粉体的填充指标
第一节 粉体颗粒的填充与堆积
一、等径球形颗粒的规则填充
[教学重点与难点] 重点：球当量径、平均粒径、粒度分布函数；
难点：定向径的统计意义
[授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅
[授 课 内 容] 第一节 单个颗粒大小的表示方法
一、用单个颗粒的三维尺寸来表示
二、用统计平均径表示
三、用当量直径来表示
第二节 颗粒形状因数
一、颗粒的扁平度和伸长度
二、表面积形状因数和体积形状因数
讲课学时：72
实验学时：0
学 分：4
适用对象：材料科学与工程专业本科生
先修课程：材料力学、机械设计基础、热工基础、流体力学、无机非金属材料科学基础、无机非金属
材料工艺学等理论课程和技术课程
课程负责人：姜奉华
二、课程的性质与作用
《粉体工程与设备》是材料科学与工程专业的一门专业基础课，其任务是粉体基本性质和粉体制备和 处理单元操作的基本理论及相关机械设备的构造、工作原理、设备选型计算方法。使学生对粉体材料生产 中的机械设备类型、构造、工作原理、工作参数及性能、用途有全面、系统和深入的理解，熟悉和掌握粉 体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉相关机械设备的构造、工作原理及性能，能正 确进行设备选型，并为开发粉体工程新设备奠定基础。
可持续发展的影响
过程对人类和环境
造成损害的隐患
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）
第一章 概论
建议学时：2
[教学目的与要求] 了解粉体工程的发展概况、研究内容；认识粉体的含义及颗粒的种类；了解粉体在
各行业生产中的应用。
[教学重点与难点] 粉体的定义、颗粒的种类。 [授 课 方 法] 以课堂教学为主，课外学生自学为辅。 [授 课 内 容] 第一节 粉体工程研究的内容 第二节 粉体的基本定义 第三节 粉体颗粒的种类
原理方程和工程知
自然科学知识以及相关的工程
识，针对材料生产
基础理论和专业知识用于解决
√
过程中的单元装备
材料生产中出现的一般技术、
进行复杂工程问题
工艺、质量等工程问题
分析
3、设计/开发解决方案：
能够针对材料应用的特定需求
和复杂工程问题设计解决方
3.2 能够针对
案，开展相关设计（原材料、 任务需要，进行单