粉体测试与分析技术

第1章粉体试样的取样方法1

1.1二分法1

1.2圆锥四分法2

1.3层叠交替铲分法3

1.4旋转划分机3

1.5料流切断法4

1.6超微粉体的取样5

参考文献5

第2章粉体的表观特性及其测试技术6

2.1粉体粒度及其测试技术6

2.1.1单颗粒尺寸的表示方法6

2.1.2颗粒群尺寸的表示方法8

2.1.3粉体粒度的测量技术9

2.2粉体颗粒形状与表征18

2.2.1颗粒形状因数18

2.2.2颗粒形状的分形表征19

2.2.3颗粒形状的观测21

2.3粉体比表面积与孔分析22

2.3.1粉体比表面积与孔的基本概念22

2.3.2粉体比表面积与孔分析表征原理22

2.3.3粉体比表面积和孔径分布测试方法31

参考文献38

第3章粉体的密度与测定39

3.1粉体有效密度的测定39

3.1.1测试原理39

3.1.2测试设备41

3.1.3试样测定41

3.2粉体松装密度的测定42

3.2.1漏斗法42

3.2.2斯柯特容量计法43

3.2.3振动漏斗法44

3.3粉体振实密度的测定45

参考文献46

第4章粉体晶态结构与成分测试47

4.1粉体晶态结构测试与分析47

4.1.1粉体晶态结构的X射线衍射分析法47

4.1.2粉体晶态结构的电子衍射分析法50

4.1.3粉体晶态结构的中子衍射分析法50

4.2粉体的化学成分测试51

4.2.1特征X射线分析法52

4.2.2原子光谱分析法54

参考文献58

第5章粉体表面特性及其测试技术59

5.1粉体表面成分分析技术59

5.1.1俄歇电子能谱法59

5.1.2X射线光电子能谱法61

5.2粉体表面能及其测试64

5.2.1粉体表面能特点64

5.2.2粉体表面能测量技术66

5.3粉体表面电性及测试67

5.3.1颗粒表面电性起源与带电结构67

5.3.2颗粒表面ζ电位的测定71

参考文献72

第6章粉体显微分析技术73

6.1扫描电子显微镜分析74

6.1.1扫描电镜的基本结构与成像原理74

6.1.2扫描电镜的粉体试样制备与显微分析76

6.1.3扫描电镜的能谱仪和波谱仪分析78

6.2透射电子显微镜分析79

6.2.1透射电镜的基本结构与成像原理79

6.2.2透射电镜的图像衬度及电子衍射80

6.2.3透射电镜的粉体试样制备与显微分析82

6.3扫描隧道显微镜分析83

6.4原子力显微镜分析86

6.4.1原子力显微镜的工作原理与基本结构86

6.4.2原子力显微镜的粉体样品制备88

参考文献89

第7章粉体的分子光谱测试与分析90

7.1红外光谱分析91

7.1.1红外光谱分析法的原理91

7.1.2红外光谱测试粉体样品制备及分析92

7.2拉曼光谱分析95

7.2.1拉曼光谱分析法的原理95

7.2.2拉曼光谱在粉体材料研究中的应用96

7.3红外光谱与拉曼光谱的比较98

7.4紫外-可见吸收光谱法99

7.4.1紫外-可见吸收光谱法的原理99

7.4.2紫外-可见吸收光谱法在粉体材料研究中的应用100

参考文献102

第8章粉体的力学性能及其评价方法103

8.1粉体易磨性及其评价方法103

8.1.1相对易磨性及其测定方法103

8.1.2Bond粉碎功指数法104

8.1.3相对易磨性系数和Bond粉碎功指数的比较107

8.2粉体分散性及其评价方法109

8.2.1粉体颗粒间的相互作用力109

8.2.2粉体分散性的评价方法110

8.3粉体流动性及其评价方法113

8.3.1粉体的内摩擦角和休止角114

8.3.2粉体摩擦角的测试方法115

8.3.3粉体流动性的评价方法118

8.4粉体综合特性测试119

8.4.1粉体综合特性测试仪简介119

8.4.2粉体特性参数的测试过程120

参考文献128

第9章超微粉体理化特性的基本理论129

9.1粉体纳米化后的电子能态特征129

9.1.1纳米颗粒的电子结构129

9.1.2纳米颗粒中的电子关联和激发130

9.1.3电子能级的离散特性130

9.1.4库仑堵塞和量子隧穿131

9.2粉体纳米化后的基本效应132

9.2.1量子尺寸效应132

9.2.2小尺寸效应132

9.2.3表面效应133

9.2.4宏观量子隧道效应134

9.2.5介电限域效应135

参考文献135

第10章超微粉体的物理特性与测试136

10.1超微粉体的热学性能136

10.1.1基本表现136

10.1.2粉体的可烧结性及其评价方法137

10.1.3纳米流体的热学性能及其测试方法138

10.2超微粉体的磁学性能141

10.2.1基本概念141

10.2.2超微粉体的磁性测量145

10.3超微粉体的电学性能145

10.3.1超微粉体的导电性145

10.3.2超微粉体的巨磁电阻效应147

10.4超微粉体的光学特性148

10.4.1宽频带强吸收148

10.4.2超微粉体的发光特性149

10.4.3超微粉体分散体系的光学性能157

10.5纳米颗粒的抗磨减摩性及其测试159

10.5.1纳米颗粒的抗磨减摩机理159

10.5.2纳米抗磨剂的抗磨减摩性能测试161

参考文献165

第11章超微粉体的化学特性与测试166

11.1超微粉体的吸附特性 166

11.1.1基本原理166

11.1.2粉体吸附水中污染物性能的测试166

11.2超微粉体的催化特性168

11.2.1粉体的非均相催化特性168

11.2.2粉体的光催化特性170

11.2.3粉体光催化性能的测试172

11.3超微粉体的电化学可循环储能特性174

11.3.1可充电电源与电极活性材料174

11.3.2粉体活性材料电化学性能的测试176

11.3.3以粉体为活性材料组装超级电容器及其性能测试182

11.4超微粉体的敏感特性185

11.4.1粉体气敏性能的基本原理186

11.4.2粉体气敏性能的评价188

11.4.3粉体气敏性能的测试189

参考文献193

第12章细微颗粒物的危害性及其监测195

12.1大气中细微颗粒物的来源与种类195

12.2显微镜下的PM2.5197

12.3细微颗粒物的危害性及其机制199

12.3.1对人体健康的危害性199

12.3.2对生物的危害性201

12.3.3对空气能见度及气候的影响202

12.3.4对粉尘自燃和爆炸的影响202

12.4细微颗粒物的监测技术204

12.4.1PM2.5与空气质量标准204

12.4.2PM2.5监测技术205

12.4.3粉尘爆炸监测技术210

参考文献212

附录Ⅰ激光衍射法粒度测试中各种材料的折射率213

附录Ⅱ配制悬浮液不同粉体材料所适用的液体介质及分散剂231