《粉体工程A》教学大纲课程编号：B04021310课程名称：粉体工程A英文名称：PowderTechnologyA课程性质：限选课学时/学分：48/3考核方式：闭卷考试选用教材：《粉体技术及设备》，张长森编著，华东理工大学出版社，2007年先修课程：物理化学、材料科学导论后继课程：无机材料热工基础、无机非金属材料工艺学A适用专业及层次：无机非金属材料工程、材料物理、材料化学本科大纲执笔人：李斌大纲审核人：于薛刚一、教学目标粉体工程是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。要求学生能够准确理解粉体相关的基础知识和基本理论，包括颗粒物性、粉体物性、颗粒流体力学、粉体机械力化学效应和粉尘爆炸等方面：能够运用相关的粉体基本理论知识解释和解决实际生产中遇到的实际问题：能够掌握粉体工程相关机械设备的工作原理、构造与性能，如粉碎设备、分离及分级设备；能够使学生在学习的过程中充分认识到粉体工程学科在国民经济发展中的重要作用，重视理论与工程实际的结合。通过本课程的学习，要求学生达到以下的目标：课程目标1：运用数理化思维模式和方法对粉体分布及工程实践涉及的流程进行数学计算。掌握粉体基础知识和基本概念，掌握粉体基本物性及影响因素。掌握粉体机械制备方法所用设备的类型及工作原理，掌握粉体分离、分级技术的工作原理并会解决实际工程问题。课程目标2：能够运用理论知识和技术手段，解决粉体粒度分布测量方法的选择和测试结果的分析讨论。根据粉体的性质和用途选择合理的改性方法，根据粉体工程实践中的工艺特性要求设计并解决粉碎分级流程的流程设计及参数设计。综合考虑粉体制备、加工、运输、储存和使用过程涉及的粉尘爆炸及环境污染问题。课程目标3：具有理论联系实际的能力，运用粉体的基本概念和特性解决不同行业中粉体工程的共性问题。通过文献、信息和资料的查阅掌握最新的粉体改性方法、粉体机械力化学效应的最新应用领域、超细粉体加工设备类型及工作原理。二、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标
《粉体工程 A》教学大纲 课程编号：B04021310 课程名称：粉体工程 A 英文名称：Powder Technology A 课程性质：限选课 学时/学分：48/3 考核方式：闭卷考试 选用教材：《粉体技术及设备》，张长森编著，华东理工大学出版社，2007 年 先修课程：物理化学、材料科学导论 后继课程：无机材料热工基础、无机非金属材料工艺学 A 适用专业及层次：无机非金属材料工程、材料物理、材料化学本科 大纲执笔人：李斌 大纲审核人：于薛刚 一、教学目标 粉体工程是无机非金属材料工程专业一门重要的专业限选课。要求学生能够准确理解粉 体相关的基础知识和基本理论，包括颗粒物性、粉体物性、颗粒流体力学、粉体机械力化学 效应和粉尘爆炸等方面；能够运用相关的粉体基本理论知识解释和解决实际生产中遇到的实 际问题；能够掌握粉体工程相关机械设备的工作原理、构造与性能，如粉碎设备、分离及分 级设备；能够使学生在学习的过程中充分认识到粉体工程学科在国民经济发展中的重要作 用，重视理论与工程实际的结合。通过本课程的学习，要求学生达到以下的目标： 课程目标 1：运用数理化思维模式和方法对粉体分布及工程实践涉及的流程进行数学计 算。掌握粉体基础知识和基本概念，掌握粉体基本物性及影响因素。掌握粉体机械制备方法 所用设备的类型及工作原理，掌握粉体分离、分级技术的工作原理并会解决实际工程问题。 课程目标 2：能够运用理论知识和技术手段，解决粉体粒度分布测量方法的选择和测试 结果的分析讨论。根据粉体的性质和用途选择合理的改性方法，根据粉体工程实践中的工艺 特性要求设计并解决粉碎分级流程的流程设计及参数设计。综合考虑粉体制备、加工、运输、 储存和使用过程涉及的粉尘爆炸及环境污染问题。 课程目标 3：具有理论联系实际的能力，运用粉体的基本概念和特性解决不同行业中粉 体工程的共性问题。通过文献、信息和资料的查阅掌握最新的粉体改性方法、粉体机械力化 学效应的最新应用领域、超细粉体加工设备类型及工作原理。 二、课程目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标
1-3.能够运用工程原理和1、工程知识：能够将数学、自专业知识分析复杂工程然科学、工程基础和专业知识问题的解决途径并进行课程目标1用于解决无机非金属材料领合理优化。域复杂工程问题。3、设计开发解决方案：能够3-2.能够基于无机非金属综合利用所学基础理论知识材料的成分、组织结构、生产工艺、性能的基本规和专业知识设计针对无机非金属材料领域复杂工程问题律，针对无机非金属材料的解决方案；能够设计满足特的复杂工程问题，通过合课程目标2定需求的系统、单元（部件）理选材，或设计/开发加或工艺流程；能够在设计环节工技术及工艺流程，满足中体现创新意识，考虑社会、特定需求。健康、安全、法律、文化以及环境等因素。4、研究：了解无机非金属材4-1.了解无机非金属材料及料的学科前沿、国内外发展动其相关领域中的新材料、新态和行业需求，能够基于科学技术的学科前沿、国内外发原理并采用科学方法对复杂展动态和行业需求。课程目标3工程问题开展研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。三、教学基本内容第一章概论（支撑课程目标1，3）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第四节与粉体有关的产业第二章粉体粒度分析及测量（支撑课程目标1，2）第一节单个颗粒大小的表示方法第二节颗粒形状因数第三节粒度分布第四节颗粒粒度的测量第三章粉体物性（支撑课程目标1，3）第一节粉体的堆积性第二节粉体的摩擦性
1、工程知识：能够将数学、自 然科学、工程基础和专业知识 用于解决无机非金属材料领 域复杂工程问题。 1-3. 能够运用工程原理和 专业知识分析复杂工程 问题的解决途径并进行 合理优化。 课程目标 1 3、设计/开发解决方案：能够 综合利用所学基础理论知识 和专业知识设计针对无机非 金属材料领域复杂工程问题 的解决方案；能够设计满足特 定需求的系统、单元（部件） 或工艺流程；能够在设计环节 中体现创新意识，考虑社会、 健康、安全、法律、文化以及 环境等因素。 3-2. 能够基于无机非金属 材料的成分、组织结构、 生产工艺、性能的基本规 律，针对无机非金属材料 的复杂工程问题，通过合 理选材，或设计/开发加 工技术及工艺流程，满足 特定需求。 课程目标 2 4、研究：了解无机非金属材 料的学科前沿、国内外发展动 态和行业需求，能够基于科学 原理并采用科学方法对复杂 工程问题开展研究，包括设计 实验、分析与解释数据、并通 过信息综合得到合理有效的 结论。 4-1.了解无机非金属材料及 其相关领域中的新材料、新 技术的学科前沿、国内外发 展动态和行业需求。 课程目标 3 三、教学基本内容 第一章 概论 （支撑课程目标 1，3） 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 第四节 与粉体有关的产业 第二章 粉体粒度分析及测量 （支撑课程目标 1，2） 第一节 单个颗粒大小的表示方法 第二节 颗粒形状因数 第三节 粒度分布 第四节 颗粒粒度的测量 第三章 粉体物性 （支撑课程目标 1，3） 第一节 粉体的堆积性 第二节 粉体的摩擦性
第三节粉体的流动性第四章粉体颗粒的分散与表面改性（支撑课程目标1，2，3）第一节粉体颗粒的分散第二节粉体颗粒的表面改性第五章颗粒流体力学（支撑课程目标1，3）第一节颗粒在流体中的沉降现象第二节透过流动现象第三节流化床第六章粉体的机械力化学效应（支撑课程目标1，3）第一节概述第二节机械力化学原理第三节机械力化学效应与结晶构造的变化第四节机械力化学效应与其他物理化学性质的变化第七章粉尘及粉尘爆炸（支撑课程目标1，2）第一节粉尘的定义第二节粉尘的来源及分类第三节粉尘的特性第四节粉尘对人体健康的影响第五节粉尘的燃烧与爆炸第六节粉尘爆炸要素分析第七节粉尘爆炸的预防和防护第八章粉碎过程及设备（支撑课程目标1，2，3）第一节粉碎概论第二节被粉碎物料的基本物性第三节粉碎功耗理论第四节粉碎设备第五节粉磨设备第九章分级（支撑课程目标1，2，3）第一节分级的概念与评价第二节粉体的筛分分级技术第三节粉体的流体分级技术第十章分离（支撑课程目标1，2，3）第一节非均相物系与分离方法第二节离心式分离器第三节过滤式分离器第四节重力分离器第五节电收尘器
第三节 粉体的流动性 第四章 粉体颗粒的分散与表面改性 （支撑课程目标 1，2，3） 第一节 粉体颗粒的分散 第二节 粉体颗粒的表面改性 第五章 颗粒流体力学 （支撑课程目标 1，3） 第一节 颗粒在流体中的沉降现象 第二节 透过流动现象 第三节 流化床 第六章 粉体的机械力化学效应 （支撑课程目标 1，3） 第一节 概述 第二节 机械力化学原理 第三节 机械力化学效应与结晶构造的变化 第四节 机械力化学效应与其他物理化学性质的变化 第七章 粉尘及粉尘爆炸 （支撑课程目标 1，2） 第一节 粉尘的定义 第二节 粉尘的来源及分类 第三节 粉尘的特性 第四节 粉尘对人体健康的影响 第五节 粉尘的燃烧与爆炸 第六节 粉尘爆炸要素分析 第七节 粉尘爆炸的预防和防护 第八章 粉碎过程及设备 （支撑课程目标 1，2，3） 第一节 粉碎概论 第二节 被粉碎物料的基本物性 第三节 粉碎功耗理论 第四节 粉碎设备 第五节 粉磨设备 第九章 分级 （支撑课程目标 1，2，3） 第一节 分级的概念与评价 第二节 粉体的筛分分级技术 第三节 粉体的流体分级技术 第十章 分离 （支撑课程目标 1，2，3） 第一节 非均相物系与分离方法 第二节 离心式分离器 第三节 过滤式分离器 第四节 重力分离器 第五节 电收尘器
要求学生：掌握粉体工程的基础知识和基本理论及粉体工程相关机械设备的工作原理、构造与性能。在学习的过程中充分认识到粉体工程学科在国民经济发展中的重要作用，重视理论与工程实际的结合。四、教学重点与难点第一章概论教学重点：粉体研究的目的；粉体的基本概念及分类。第二章粉体粒度分析及测量教学重点：单个颗粒大小的表示方法：粒度分布的基本概念；表征粒度分布的参数；颗粒粒度的测量方法。教学难点：关于粒度大小的实际计算。第三章粉体物性教学重点：粉体的填充指标；等径球体颗粒、非等径球体颗粒及实际颗粒的填充堆积，粉体摩擦角的确定，粉体流动性大小的判别。教学难点：影响粉体堆积性、摩擦性的因素。第四章粉体颗粒的分散与表面改性教学重点：粉体团聚的原因，分散的方法。教学难点：不同粉体表面改性的方法。第五章颗粒流体力学教学重点：颗粒在不同流体中沉降速度的计算，流化床与固定床的区别。教学难点：颗粒在非层流流体中沉降速度的确定，以及压力降的计算。第六章粉体的机械力化学效应教学重点：机械力化学的定义及原理，机械力化学效应引起的结晶构造及物理化学性质的变化。教学难点：机械力化学效应在实际生产中对反应及产物的影响。第七章粉尘及粉尘爆炸教学重点：粉尘的特性：粉尘爆炸的要素分析；影响粉尘爆炸的因素。教学难点：粉尘爆炸的预防与防护。第八章粉碎过程及设备教学重点：粉碎的基本概念；粉碎流程：各种粉碎工艺；各种破碎设备及粉磨设备的工作原理。教学难点：材料的粉碎机理；粉碎机械的参数设定。第九章分级教学重点：分级效率的评价：分级设备的工作原理；影响分级效果的因素分析。教学难点：如何根据实际需要选择适当的分级设备。第十章分离教学重点：各种分离设备的工作原理及影响分离效率的因素分析。教学难点：如何根据粉体的物性及实际生产情况选择适当的分离设备
要求学生：掌握粉体工程的基础知识和基本理论及粉体工程相关机械设备的工作原理、构造 与性能。在学习的过程中充分认识到粉体工程学科在国民经济发展中的重要作用，重视理论 与工程实际的结合。 四、教学重点与难点 第一章 概论 教学重点：粉体研究的目的；粉体的基本概念及分类。 第二章 粉体粒度分析及测量 教学重点：单个颗粒大小的表示方法；粒度分布的基本概念；表征粒度分布的参数；颗 粒粒度的测量方法。 教学难点：关于粒度大小的实际计算。 第三章 粉体物性 教学重点：粉体的填充指标；等径球体颗粒、非等径球体颗粒及实际颗粒的填充堆积， 粉体摩擦角的确定，粉体流动性大小的判别。 教学难点：影响粉体堆积性、摩擦性的因素。 第四章 粉体颗粒的分散与表面改性 教学重点：粉体团聚的原因，分散的方法。 教学难点：不同粉体表面改性的方法。 第五章 颗粒流体力学 教学重点：颗粒在不同流体中沉降速度的计算，流化床与固定床的区别。 教学难点：颗粒在非层流流体中沉降速度的确定，以及压力降的计算。 第六章 粉体的机械力化学效应 教学重点：机械力化学的定义及原理，机械力化学效应引起的结晶构造及物理化学性质 的变化。 教学难点：机械力化学效应在实际生产中对反应及产物的影响。 第七章 粉尘及粉尘爆炸 教学重点：粉尘的特性；粉尘爆炸的要素分析；影响粉尘爆炸的因素。 教学难点：粉尘爆炸的预防与防护。 第八章 粉碎过程及设备 教学重点：粉碎的基本概念；粉碎流程；各种粉碎工艺；各种破碎设备及粉磨设备的工 作原理。 教学难点：材料的粉碎机理；粉碎机械的参数设定。 第九章 分级 教学重点：分级效率的评价；分级设备的工作原理；影响分级效果的因素分析。 教学难点：如何根据实际需要选择适当的分级设备。 第十章 分离 教学重点：各种分离设备的工作原理及影响分离效率的因素分析。 教学难点：如何根据粉体的物性及实际生产情况选择适当的分离设备
五、教学安排（学时数48）1、教学环节安排课程目标（毕业要求指标具体知识与能力要求采用的教学环节点)运用工程原理和专业知识分析粉体机械设备、分离、分级技术的工作原理并解决实际工程课程目标1（指标点1-3）课堂授课、讨论课、作业问题。根据粉体的性质和用途选择合理的改性方法，设计并解决粉碎分级流程的流程设计及参数课堂授课、自学、讨论课、设计。综合考虑工艺过程中涉课程目标2（指标点3-2）作业及的粉尘爆炸及环境污染问题。掌握最新的粉体改性方法、粉体机械力化学效应的最新应用课堂授课、文献检索、自课程目标3（指标点4-1）领域、超细粉体加工设备类型学、讨论课及工作原理。2、学时安排学时分配教学内容自学讨论课课堂授课概论35粉体粒度分析与测量4粉体物性22粉体颗粒的分散与表面改性4颗粒流体力学2粉体的机械力化学效应22粉尘及粉尘爆炸2210粉碎过程及设备分级4分离440总计44
五、教学安排（学时数48） 1、教学环节安排 课程目标（毕业要求指标 点） 具体知识与能力要求 采用的教学环节 课程目标1（指标点1-3） 运用工程原理和专业知识分析 粉体机械设备、分离、分级技 术的工作原理并解决实际工程 问题。 课堂授课、讨论课、作业 课程目标2（指标点3-2） 根据粉体的性质和用途选择合 理的改性方法，设计并解决粉 碎分级流程的流程设计及参数 设计。综合考虑工艺过程中涉 及的粉尘爆炸及环境污染问 题。 课堂授课、自学、讨论课、 作业 课程目标3（指标点4-1） 掌握最新的粉体改性方法、粉 体机械力化学效应的最新应用 领域、超细粉体加工设备类型 及工作原理。 课堂授课、文献检索、自 学、讨论课 2、学时安排 教学内容 学时分配 课堂授课 讨论课 自学 概论 3 粉体粒度分析与测量 5 粉体物性 4 粉体颗粒的分散与表面改性 2 2 颗粒流体力学 4 粉体的机械力化学效应 2 粉尘及粉尘爆炸 2 2 粉碎过程及设备 10 2 2 分级 4 分离 4 总计 40 4 4