本書是根據(jù)“新工科”普通高等學(xué)校粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案,結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)而編寫的教材。全書共6章,以粉體材料的粉體的性質(zhì)、制備和用途為主線,闡述粉體的基本特性與表征,粉體的物理化學(xué)性質(zhì),各種無機(jī)材料粉體單元操作的基本過程、原理、技術(shù)與制備,粉末的制備的物理、化學(xué)基本原理以及相關(guān)的技術(shù)與制備,具有時(shí)代性和實(shí)用性。
本書即是高等院校粉體材料科學(xué)與工程專業(yè)教材,也可供粉體加工從業(yè)者、科研人員參考閱讀。
李月明,景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué),院長(zhǎng),教授,博士生導(dǎo)師,江西省政府特殊津貼專家,江西省主要學(xué)科學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人,江西省教學(xué)名師,F(xiàn)任景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng),陶瓷材料工程國家 級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心主任,中國輕工業(yè)功能陶瓷材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,江西省能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存陶瓷材料工程實(shí)驗(yàn)室主任;兼任中國硅酸鹽學(xué)會(huì)陶瓷分會(huì)常務(wù)理事兼日用陶瓷專業(yè)委員會(huì)副主任,中國硅酸鹽學(xué)會(huì)特陶分會(huì)理事,中國儀器儀表學(xué)會(huì)儀表功能材料分會(huì)理事,全國工業(yè)陶瓷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員,全國材料學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究會(huì)理事,江西省光伏專業(yè)負(fù)責(zé)人協(xié)作會(huì)副理事長(zhǎng),《材料大詞典》(第 二版)無機(jī)非金屬材料分支編委,《中國大百科全書(第三版))》無機(jī)非金屬材料學(xué)科編委,《電子元件與材料》、《陶瓷學(xué)報(bào)》期刊編委。
主要研究方向?yàn)楣δ芴沾刹牧稀鹘y(tǒng)陶瓷材料。在低膨脹陶瓷材料、無鉛壓電陶瓷、微波介質(zhì)陶瓷、陶瓷色釉料等方面的研究中取得重要成果。主持、參與并完成了國家科技支撐計(jì)劃、國防軍工、國家自然科學(xué)基金和省部級(jí)科技項(xiàng)目30余項(xiàng),獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),江西省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng),自然科學(xué)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。在國內(nèi)外重要期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文216篇,其中118篇被SCI、EI收錄,SCI論文總引用次數(shù)900余次。申請(qǐng)國家發(fā)明專利24項(xiàng),已獲授權(quán)13項(xiàng)。主持教育部無機(jī)非金屬材料工程特色專業(yè),教育部、江西省無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)卓 越工程師人才培養(yǎng),面向行業(yè)的無機(jī)非金屬材料工程應(yīng)用型人才創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)等教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目和江西省重點(diǎn)教學(xué)研究項(xiàng)目15項(xiàng),獲得江西省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng),主編出版國家“十一五”規(guī)劃教材1部,普通高等學(xué)校教材1部,副主編出版教學(xué)研究專著1部。獲江西省優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)2項(xiàng)。
第1章 緒論 001
1.1 顆粒的概念和特性 002
1.1.1 顆粒的概念 002
1.1.2 顆粒的特性 003
1.2 粉體的概念和特性 003
1.2.1 “粉”與“粒”的關(guān)系 003
1.2.2 粉體的概念 003
1.2.3 粉體的特性 004
1.3 粉體技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 005
1.3.1 粉體技術(shù)的沿革 005
1.3.2 粉體技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 006
第2章 粉體的基本特性及表征 007
2.1 粉體的幾何特性 007
2.1.1 粉體的形態(tài)特性 008
2.1.2 粒徑與粒度分布 018
2.1.3 粉體比表面積 025
2.1.4 粉體幾何特性的表征 026
2.2 粉體的堆積特性 031
2.2.1 等徑球形顆粒的規(guī)則堆積 033
2.2.2 等徑球形顆粒的隨機(jī)堆積 034
2.2.3 異徑球形顆粒的堆積 035
2.2.4 非連續(xù)尺寸粒徑的顆粒堆積 036
2.2.5 連續(xù)尺寸粒徑的顆粒堆積 036
2.2.6 粉體致密堆積理論與經(jīng)驗(yàn) 036
2.3 粉體的壓縮特性 039
2.3.1 壓縮機(jī)理 039
2.3.2 壓縮應(yīng)力分布 040
2.3.3 壓縮度 040
2.3.4 粉體的壓縮性 041
2.3.5 粉體的成形性 041
2.3.6 粉體壓制成型的影響 041
第3章 粉體的理化性能 043
3.1 粉體的表面物理化學(xué)特性 043
3.1.1 粉體的表面與界面效應(yīng) 044
3.1.2 粉體吸附特性 046
3.1.3 粉體表面潤濕特性 052
3.1.4 粉體的凝聚與分散 055
3.1.5 粉體的催化性能 059
3.2 粉體的物理特性 059
3.2.1 光學(xué)性能 060
3.2.2 熱學(xué)性能 066
3.2.3 電學(xué)性能 069
3.2.4 磁學(xué)性能 073
3.3 粉體的流體力學(xué)特性 075
3.3.1 顆粒在流體中的沉降 075
3.3.2 顆粒在流體中的懸浮 081
3.3.3 流體在顆粒中的流動(dòng) 083
第4章 粉體的制備方法 085
4.1 固相法 085
4.1.1 熱分解反應(yīng)法 086
4.1.2 固相化學(xué)反應(yīng)法 087
4.1.3 自蔓延高溫燃燒合成法 088
4.1.4 固態(tài)置換方法 089
4.2 液相法 089
4.2.1 沉淀法 089
4.2.2 絡(luò)合沉淀法 091
4.2.3 水熱法 091
4.2.4 水解法 092
4.2.5 溶劑熱法 093
4.2.6 溶膠-凝膠法 094
4.2.7 微乳液法 097
4.2.8 噴霧熱分解法 098
4.2.9 還原法 099
4.3 氣相法 100
4.3.1 等離子體法 100
4.3.2 化學(xué)氣相沉積法 102
第5章 氧化物陶瓷粉體的制備 105
5.1 氧化鋁粉體的制備 105
5.1.1 拜耳法制備氧化鋁粉體 107
5.1.2 燒結(jié)法制備氧化鋁粉體 109
5.1.3 聯(lián)合法制備氧化鋁粉體 110
5.1.4 氧化鋁粉體的用途 113
5.1.5 超細(xì)氧化鋁粉體制備技術(shù)進(jìn)展 116
5.2 氧化鋯粉體的制備 117
5.2.1 氧化鋯的性質(zhì) 117
5.2.2 氫氧化鈉燒結(jié)法制備氧化鋯粉體 119
5.2.3 氧氯化鋯煅燒制備二氧化鋯 130
5.2.4 碳酸鈣或氧化鈣燒結(jié)法制備氧化鋯 132
5.2.5 氟硅酸鉀燒結(jié)法制備工業(yè)級(jí)二氧化鋯 135
5.2.6 納米氧化鋯粉體的制備 136
5.2.7 氧化鋯粉體的用途 147
5.3 其他氧化物粉體的制備 150
5.3.1 TiO2粉體的制備及用途 150
5.3.2 SiO2粉體的制備及用途 158
5.3.3 氧化鈹粉體的制備及用途 165
5.3.4 氧化鎂粉體的制備及用途 171
5.3.5 氧化錫粉體的制備及用途 175
5.3.6 氧化鈾粉體的制備及用途 176
5.3.7 碳酸鈣粉體的制備及用途 179
5.3.8 硅酸鋯粉體的制備及用途 185
第6章 非氧化物陶瓷粉體的制備 189
6.1 碳化硅陶瓷粉體的制備 189
6.1.1 碳化硅的性質(zhì) 189
6.1.2 碳化硅粉體的用途 191
6.1.3 碳熱還原法 192
6.1.4 自蔓延高溫合成法 193
6.1.5 機(jī)械粉碎法 194
6.1.6 溶膠凝膠法 195
6.1.7 聚合物分解法 196
6.1.8 化學(xué)氣相沉積法 196
6.1.9 等離子體法 197
6.1.10 激光法 198
6.2 碳化硼陶瓷粉體的制備 199
6.2.1 碳化硼的性質(zhì) 199
6.2.2 碳化硼粉體的用途 201
6.2.3 碳熱還原法 201
6.2.4 自蔓延高溫合成法 202
6.2.5 機(jī)械合金化法 204
6.2.6 化學(xué)氣相沉積法 205
6.2.7 溶劑熱合成法 206
6.2.8 溶膠凝膠法 206
6.3 碳化鈦陶瓷粉體的制備 208
6.3.1 碳化鈦的性質(zhì) 208
6.3.2 碳化鈦粉體的制備 210
6.3.3 碳化鈦粉體的用途 226
6.4 氮化硅陶瓷粉體的制備 233
6.4.1 氮化硅陶瓷粉體的性質(zhì) 233
6.4.2 碳熱還原法 234
6.4.3 硅粉直接氮化法 235
6.4.4 鹵化硅氨解法 236
6.4.5 氮化硅陶瓷粉體的用途 236
6.5 氮化硼陶瓷粉體的制備 238
6.5.1 氮化硼粉體的性質(zhì) 238
6.5.2 氮化硼粉體的制備方法 239
6.5.3 氮化硼粉體的主要用途 242
6.6 氮化鋁陶瓷粉體的制備 243
6.6.1 氮化鋁粉體的性質(zhì) 243
6.6.2 氮化鋁粉體的制備方法 244
6.6.3 氮化鋁粉體的應(yīng)用 245
6.7 氮化鈦陶瓷粉體的制備 245
6.7.1 氮化鈦陶瓷粉體的基本性質(zhì) 245
6.7.2 氮化鈦陶瓷粉體的制備方法 246
6.7.3 氮化鈦陶瓷粉體的主要用途 248
6.8 塞隆陶瓷粉體的制備 248
6.8.1 塞隆陶瓷粉體的基本性質(zhì) 248
6.8.2 塞隆陶瓷粉體的制備 249
6.8.3 塞隆陶瓷粉體的應(yīng)用 251
6.9 其他非氧化物陶瓷粉體的制備 252
6.9.1 硼化物基本性能與粉體的制備 252
6.9.2 硅化物性能與粉體的制備 261
參考文獻(xiàn) 267