粉体技术及工艺
粉体的定义
粉体的制备方法-------机械法和化学合成法一、粉体的定义：粉体是大量颗粒的集合体，即颗粒群，又称为粉末；颗粒是小尺寸物资的通称，其几何尺寸相对于所测的空间尺度而言比较小，从厘米级到纳米级不等，又称为粒子；颗粒是粉体的组成单元，是研究粉体的出发点。
粉体是由诸多颗粒组成，是大量颗粒的宏观表现，其性质取决于各颗粒，并受颗粒堆积情况、颗粒之间的介质、外界作用力的影响。
二、机械法制备粉体用机械力进行粉碎，可以将各种金属矿物、非金属矿物、煤炭等制成粉体，适用于大规模工业生产。
在粉碎过程中，大块物料在机械力作用下发生破坏而开裂，经破碎成为许多小块、小颗粒，进一步经粉磨成为细粉体。
在出现破坏之前，固体受外力作用，先发生可恢复原形的弹性变形，当外力达到弹性极限时，固体县发生永久变形而进入塑性变形阶段；当塑性变形达到极限时，固体开裂，被破坏。
作用在固体上的应力按作用方向可分为压应力和剪应力。
观察固体破坏时的断面的形状可知，固体在压应力的作用下被压裂，或是在剪应力的作用下产生滑移，或是在两者的共同作用下开裂。
粉碎是在外力作用下使大物块料克服内聚力碎裂成若干小颗粒的加工过程，所使用的外力可以是各能量产生的机械力；粉碎是以单个颗粒的破坏为基础的，是大颗粒破坏的总和。
根据所得产物的粒度不同，可将粉碎分为破碎与粉磨；破碎是使大块物料碎裂成小块物料的加工过程，粉磨是使小块物料碎裂成细粉体的加工过程。
粉碎机械：按照主要作用力的类型（压应力、剪应力）和排料粒度，可以将粉碎机械大致分为破碎机械、粉磨机械、超细粉碎机械。
粉碎作用力以压应力为主、排料中以粒径大于3mm颗粒为主的称为破碎机械；粉碎作用力以压应为主、排粒中以粒径小于3mm颗粒为主的称为粉磨机械；排料中以粒径小于10微米颗粒为主的称为超细粉碎机械。
常用的破碎机械有锤式破碎机、鄂式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机等；粉磨机械有雷蒙磨、轮碾机、筒磨机、振动磨、高压锟式机等。
粉体材料成形理论与技术
物理性能（一）：粉末的颗粒形状
颗粒形状是决定粉末工艺性能(松装密度、流动性等) 的主要因素。粉末生产方法不同，所得粉末的颗粒形 状也不同。 铁粉颗粒形状与生产方法的关系
一般来说，由气态、液态转变成粉末时，粉末颗粒形状容易趋 于球形，由固态转变成粉术时，粉末颗粒形状则趋于不规则形状， 或者经特殊加工后可呈片状。粉末的形状一般用光学显微镜观察。
粉末冶金用金属粉末颗粒的大小可大致按下表分级：
物理性能（二）：粉末粒度与粒度组成
在粉末冶金生产中，通常用标准振动筛进行筛分析以 测定粉末颗粒大小和粒度组成。生产上常用的最细筛 网是325目；目数是指1英寸(25 4mm)长度筛同上的筛 孔数。325目即1英寸长度有325个孔，其筛孔大小为44 ／µm。通过325目筛(小于44µm)的细粉，通常叫做亚筛 析粉。用筛分析不能精确测定粉末颗粒大小，实际上， 筛分析只能测定粉末粒度的范围。如－100目、+150目 则表示这批粉未能通过100目，而不能通过1 50目。 另外，用筛分析测定粉末颗粒大小时，必须注意颗粒 的形状，筛孔与实际颗粒尺寸间的关系。当然，球形 颗粒只能通过比其直径略大的筛孔。等轴状(多角不规 则形)颗粒可能也是这样，但不够精确。
物理性能（二）：粉末粒度与粒度组成
在生产中到底采用什么粒度分布为最好，目前还没有一个定量 的说法，而只能凭经验拟定一个粒度分布大致范围，用幅度较 大的质量百分比来表示粉末粒度组成。根据粉末冶金生产实践， 关于金属粉末的粒度分布，大体可提出以下几点原则： ①从定性方面来说，细粉比粗粉好。因为细粉颗粒间的接触面 积大，烧结件的性能好，但是，粉末越细，烧结收缩越大。 ②应尽量避免全部采用粗粉。因粗粉容易形成大孔隙。一般来 说，当孔隙度相同时，大孔隙是有害的。 ③粗细粉未应搭配使用，装粉时可实现充分的填充，减少孔隙 度，达到合理排列。这样，产品的压坯密度和强度增加，弹性 后效减少。 ④压制大型压坯时，细粉含量不宜过多。细粉含量多时，需要 的单位压制压力增大，同时沿压制方向的密度差增大。 金属粉末粒度组成的测定
粉体工程-粉体分级课件
气流分级设备
01
02
03
气流分级机
利用高速气流将颗粒物料 进行分级，适用于超细粉 体的制备。
旋风分离器
利用离心力原理，将不同 粒度的物料进行分离，适 用于颗粒较粗的物料。
袋式除尘器
利用过滤原理，将颗粒物 料进行分离，适用于颗粒 较细的物料。
惯性分级设备
惯性分级器
利用惯性力原理，将不同粒度的物料进行分离，适用于颗粒较粗的物料。
分级技术的发展趋势
高效能化
随着科技的发展，粉体分 级设备不断向高效能化发 展，提高分级效率，降低 能耗。
智能化
引入智能化技术，如物联 网、大数据和人工智能等， 实现分级过程的自动化和 智能化控制。
环保化
随着环保意识的提高，粉 体分级技术向环保化发展， 减少对环境的污染和破坏。
分级技术的挑战与机遇
挑战
粉体分级过程中易产生粉尘污染，对操作人员的健康造成影 响；同时，分级精度和稳定性也是分级技术面临的挑战。
机遇
随着科技的不断进步和市场需求的增加，粉体分级技术面临 巨大的发展机遇。例如，在新能源、新材料等领域，粉体分 级技术的应用前景广阔。
分级技术的未来展望
创新发展
加强粉体分级技术的创新研究，推动 分级技术的进步和发展。
进料控制
控制进料速度，保持粉体流量稳定，确保分 级效果。
质量检测
对分级后的粉体进行质量检测，如粒度、含 水量等，确保质量达标。
分级后的处理
收集粉体
将分级后的粉体收集起来，进行后续 处理或储存。
清理设备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ对分级设备进行清理，去除残留粉体， 为下次分级做准备。
记录数据
记录分级过程中的数据，如进料量、 分级效果等，便于分析和改进。
纳米粉体的分散课件
在塑料中的应用
总结词
改善塑料的力学性能和加工性能
详细描述
纳米粉体可以提高塑料的强度、韧性、耐热性和阻隔性能，改善塑料的加工流 动性和加工成型性，提高生产效率和产品质量。
在陶瓷中的应用
总结词
提高陶瓷的力学性能和热性能
详细描述
纳米粉体可以用于制备高性能陶瓷复合材料，提高陶瓷的硬度和强度，改善陶瓷的抗热震性能和高温性能。
分散工艺的优化问题
总结词
纳米粉体分散工艺需要不断优化，以提 高分散效率和分散稳定性。
VS
详细描述
纳米粉体的分散工艺涉及到多个因素，如 搅拌速度、时间、温度、粉体粒度等。为 了获得更好的分散效果，需要不断优化这 些工艺参数，以提高纳米粉体的分散效率 和稳定性。此外，还需要研究和开发新的 分散技术和设备，以适应不同类型和性质 的纳米粉体。
表面活性
纳米粉体的表面原子比例较高， 表面活性较强，容易与其他物质 发生反应或吸附。
纳米粉体的应用领域
医药领域
纳米粉体可用于药物载体、药 物控释、生物成像等。
化妆品领域
纳米粉体可用于美白、防晒、 抗衰老等产品中，提高产品效 果和安全性。
环保领域
纳米粉体可用于水处理、空气 净化、重金属离子吸附等。
能源领域
纳米粉体可用于电池、燃料电 池、太阳能电池等能源器件中 ，提高能源利用效率和性能。
2023
PART 02
纳米粉体的分散技术
REPORTING
分散剂的种类与选择
天然高分子分散剂
如淀粉、纤维素等，具有良好的生物 相容性和环保性，适用于食品和化妆 品等领域。
合成高分子分散剂
如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等， 具有较高的分散效率和稳定性，适用 于涂料、油墨和塑料等领域。
陶瓷粉体排胶工艺流程
陶瓷粉体排胶工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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工程粉体输送方案
工程粉体输送方案概述粉体输送是工程领域中常见的技术之一，广泛应用于化工、冶金、矿业、建材、粮食加工、医药等行业。
粉体输送主要包括粉体的装载、输送、卸载等工艺环节，输送距离远近、输送介质、输送性质等因素会对输送方案的选择和设计产生影响。
本文将从粉体输送的基本原理、工艺要求、输送方式和输送设备等方面进行深入探讨，为工程领域中粉体输送方案的设计和应用提供参考。
一、粉体输送的基本原理1.1 粉体的流动性粉体的流动性是指粉体在受外力作用下，形成流体状态的能力。
粉体的流动性对粉体输送过程中的堵塞、漏料、粉尘污染等问题具有重要影响。
粉体的流动性通常通过流动性指数、内摩擦角等参数来描述，不同的粉体在流动性上存在明显差异，这也是输送方案设计时需要考虑的重要因素。
1.2 输送压力和需求粉体在输送过程中需要克服各种阻力，包括管道摩擦阻力、弯头阻力、仓壁阻力等。
而输送压力的大小取决于输送距离、输送高度、输送量、粉体性质等因素。
在设计粉体输送方案时，需要确定输送压力和需求，以此来选择合适的输送设备和管道尺寸。
1.3 输送方式粉体输送通常包括压力输送、真空输送、重力输送等方式，每种方式都有其适用的场合和特点。
压力输送适用于输送距离长、输送高度大的情况，而真空输送则适用于对粉体破碎度要求高、对气体污染要求严格的场合。
在选择输送方式时，需要综合考虑工艺要求、设备性能、维护成本等因素。
二、粉体输送的工艺要求2.1 输送效率输送效率是衡量粉体输送设备性能的重要指标，通常以输送量、能耗、耗电量等参数来评价。
提高输送效率可以降低成本、提高生产效率，因此在设计粉体输送方案时需要重视输送效率的提升。
2.2 输送安全性粉体输送过程中存在着粉尘爆炸、漏料、气固流两相流等安全隐患，因此需要通过严格的设计、操作与维护措施来保证输送过程的安全。
同时，对于易燃、易爆、有害性粉体需要进行特殊处理，采取相应的安全防护措施。
2.3 输送质量输送质量是指粉体在输送过程中的完整性、粒度分布、破碎度等指标，对于一些对产品质量要求严格的领域如医药、食品等，输送质量尤为重要。
磨粉工艺技术
磨粉工艺技术磨粉工艺技术是粉体加工工艺的一种重要环节。
磨粉是将物料从初级颗粒逐渐细化至所需粒度的过程，可以使物料更好地与其他材料混合、溶解、吸附等。
下面我将通过对磨粉工艺技术的介绍，来探讨磨粉工艺技术的原理、设备和应用。
磨粉工艺技术的主要原理是通过相互碰撞、摩擦、切割等作用，使物料逐步破碎、细化。
首先，物料经过上料装置进入磨矿机的研磨腔，磨矿机通过旋转装置对物料进行研磨。
在磨矿机的内腔中，物料与研磨体之间发生碰撞和摩擦，研磨体起到了破碎和细化物料的作用。
其次，通过分级机构，将粗粉从细粉中分离出来，形成所需的粉末。
磨粉工艺技术的设备包括磨矿机和分级机。
磨矿机是磨粉过程中的关键设备，常用的有球磨机、砂磨机、搅拌磨机等。
球磨机是一种传统的磨矿机，其研磨体为钢球，通过转动装置将物料和钢球一起进行研磨。
砂磨机是一种新型磨矿机，其研磨体为砂石，通过砂石的摩擦磨擦物料完成磨粉过程。
搅拌磨机则是通过搅拌装置将物料与研磨体进行强烈的混合，并通过摩擦实现研磨的效果。
分级机是将研磨后的粉末按照粒度分级的设备，常见的有风力分级机和离心分级机。
磨粉工艺技术在许多领域中有着广泛的应用。
首先，在制药工业中，磨粉工艺技术能够将药物原料研磨成粉末，以提高药物的可溶性和吸收率。
其次，在陶瓷工业中，磨粉工艺技术能够细化陶瓷原料，并使得陶瓷材料的致密性和强度得到提高。
再者，在化工工业中，磨粉工艺技术能够将化工原料研磨成细粉，以提高反应速率和转化率。
此外，磨粉工艺技术还广泛应用于金属矿山、建材、食品等行业。
总而言之，磨粉工艺技术是一种关键的粉体加工工艺，通过相互碰撞、摩擦、切割等作用将物料逐步细化至所需粒度。
磨粉工艺技术的设备包括磨矿机和分级机，常见的有球磨机、砂磨机、搅拌磨机等。
磨粉工艺技术在制药、陶瓷、化工等领域具有广泛应用。
通过磨粉工艺技术，可以提高物料的可溶性、吸附性，提高产品的强度和致密性，提高反应速率和转化率，满足各个领域对粉末产品的需求。
粉体设备生产工艺流程
粉体设备生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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②设计与制图：根据客户需求及粉体处理特性，设计设备结构，利用CAD 软件绘制详细工程图纸。
③下料切割：依据图纸，利用激光切割或数控机床对原材料进行精准切割，形成各部件的基本形状。
④部件加工：对切割好的部件进行机加工，包括车削、铣削、钻孔等，确保尺寸精度与表面光洁度。
⑤焊接组装：将加工好的部件通过焊接或螺栓连接组装成整体设备框架，确保结构稳定可靠。
⑥表面处理：对组装好的设备进行喷砂、打磨，后续可能进行喷漆、电镀等防腐处理，延长使用寿命。
⑦安装附件：安装电机、传动装置、控制系统、筛网、阀门等附件，构建完整功能性粉体处理系统。
⑧调试运行：通电测试设备运转情况，检查各部件协同工作状况，调整参数至最佳工作效率。
⑨性能检测：进行满负荷测试，检测设备的产能、能耗、稳定性及安全性，确保达到设计要求。
⑩出厂验收：完成所有测试后，进行最终质量检验，准备技术文档，客户验收合格后打包发货。
粉体混合原理及常见工艺难题
粉体混合原理及常见工艺难题文章阐述了粉体混合的机理和影响混合的主要物理特性。
总结了粉体混合在实践过程常见的工艺难题，并对如何解决进行了探讨。
标签：粉体混合；颗粒；机理；影响因素混合是将不同物理性质和化学性质的颗粒在空间上分布均匀的过程[1]，是两种以上的固态粉体物料在外力的作用下，其不均匀性降到最低的过程[2]。
如对粉末冶金生产而言，粉体混合質量将直接影响粉末冶金零件的内在质量。
1 混合的机理粉末混合的方法和所用的设备不一样，混合的效果肯定不一样，但是混合机理是基本相同的。
（1）扩散混合：粉体小规模分层扩散移动，在外力作用下分离的粉体移动到不断展现的新生层面上，使各组粉体在局部氛围内扩散实现分布均匀。
（2）对流混合：粉体大规模的随机移动，粉体在外力作用下产生类似流体的运动，粉体从物料的一处移至另一处，使粉体在大范围内对流实现均匀分布。
（3）剪切混合：对粉体物料团内进行剪切，在外力的作用下粉体间出现相互滑移现象，形成滑移面，使局部的粉体不断被剪切实现均匀分布。
以上三种混合原理虽各有不同，但是共同的本质则是施加适当形式的外力使混合物中各种组分粉体产生相互间的相对位移，这是发生混合的必要的条件。
不少学者把粉体混合的各个阶段大致用图1来标示[3]。
从图中分析得出，粉体混合的第Ⅰ阶段表现为宏观整体混合很快，为对流混合；第Ⅱ阶段的混合速度有所减慢，是对流和剪切的共同作用阶段；第Ⅲ阶段时，粉体的混合均匀度在某一值上下波动，表明粉体的混合与分离相平衡，粉体处于微观阶段，为扩散混合阶段[4]。
由于粉体本身的物化性质不同、设备结构与操作条件的不同，实际生产中粉体的混合过程是一个很复杂的过程，不仅可能三种混合方式同时存在，而且混合的常常伴随着粉体颗粒的分离。
（4）混合的随机性：以粒度相同的两种等量物料固体A和固体B混合为例，如A与B的密度相同，在理论上似可轻易达到完全的混合状态，只要使A和B 相互交错排列，即达到完全的理想的混合。
粉体表面改性技术
粉体表面改性方法
涂敷改性（冷法、热法） 石英砂涂敷树脂，提高铸造时粘结性 表面化学改性（主要方法） 颗粒表面性质、改性剂种类、用量用法 及工艺设备与操作条件 沉淀反应改性（钛白、云母） 机械化学改性 高能改性、酸碱处理等
粉体表面改性设备
高速混合（捏和）机 HYB高速气流冲击式粉体表面处理机 （东京理科大学、奈良机械制作所） 球磨机、砂磨机 液相表面处理 喷雾表面处理
超分散剂的吸附形态
超分散剂在强极性 表面的单点化学吸附
超分散剂在弱极性 表面的多点氢键吸附
超分散剂通过表面增 效剂在非极性表面吸附
超分散剂作用机理示意图
锚固基团
颗粒
颗粒
溶剂化链
超分散剂的吸附性能
Rehacek方法
Xap
MaCa
Xap Mo(Co Ce) X MoCo ( Mo X Xsolv)Ce Ma X Xsolv Ca X / Ma Xap Ma (Ca Ce) Ma / ( s )
CH－5使用方法
将研磨基料的树脂浓度降低至30－40％ 在基料中尽量少使用胶质油或胶凝剂 在用基料调制油墨时多补充上述物质 由于CH－5降低基料粘度，故可提高颜 料含量，减少溶剂用量，改善油墨干燥 性能
热固型/单张纸型研磨基料配方
RUBINE / Ca 4B TONER 36 PHTHALOCYANINE BLUE DIARYLIDE YELLOW CARBON BLACK GRINDING VEHICLE 48 ALKYD RESIN 8 CH-5 HYPERDISPERSANT CH-11B HYPERDISPERSANT CH-22 HYPERDISPERSANT ANTIOXIDANT 2 ALIPHATIC DISTILLATE 6 50 36 50 28 26 8 4 52 9 33 9 3.75 1.25 3 65 5 40 49 5 3 1 2 40 53 5 50 33 5 4
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粉体技术及工艺
粉体技术及工艺
粉体技术是一种将固体物料制成粉末的工艺，它可以将原来的大块物
料分解成微小颗粒，使其更易于储存、运输和加工。
在现代工业生产中，粉体技术已经广泛应用于各种领域，如化工、制药、食品、陶瓷、建筑材料等。
粉体技术的主要步骤包括原料准备、研磨、筛分、干燥和包装等。
其中，研磨是最关键的步骤之一，它可以将原始物料通过机械作用分解
成微小颗粒。
常用的研磨设备有球磨机、立式砂轮机和超声波振荡器等。
除了机械法外，还有化学法和物理法等方法可用于制备微细颗粒。
例如，溶胶-凝胶法可以通过溶解金属离子和某些化合物来制备纳米材料；电化学沉积法则是通过电极反应来制备纳米晶体薄膜。
在干燥过程中，需要控制温度和湿度以避免粉末吸收水分或结块。
同时，还需要注意防止粉末过度干燥，以免影响其物理性能。
在包装和储存过程中，需要采用密封包装以避免粉末受潮或污染。
对
于易燃、易爆或有毒的粉末，则需要采取特殊措施进行储存和运输。
总之，粉体技术是一项重要的制备工艺，在现代工业生产中具有广泛的应用前景。
通过不断的技术创新和改进，相信未来会有更多的新材料和新产品通过粉体技术得到制备。