隨著新材料產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，各種粉體材料與粉體測試技術(shù)日益受到人們的關(guān)注。掌握粉體測試技術(shù)不僅對開發(fā)和生產(chǎn)各種新型粉體材料具有非常重要的意義，也為能更好地監(jiān)測大氣中的細微顆粒物（如PM2.5等）打下堅實的基礎(chǔ)。本書對粉體超細或納米化后的性能變化及細微顆粒物的危害性有系統(tǒng)和詳細的論述。
全書概念清楚，思路清晰，內(nèi)容全面，易于讀者理解。主要內(nèi)容包括粉體試樣的取樣方法、粉體的表觀特性及其測試技術(shù)、粉體的密度與測定、粉體晶態(tài)結(jié)構(gòu)與成分測試、粉體表面特性及其測試技術(shù)、粉體顯微分析技術(shù)、粉體的分子光譜測試與分析、粉體的力學性能及其評價方法、超微粉體理化特性的基本理論、超微粉體的物理特性與測試、超微粉體的化學特性與測試、細微顆粒物的危害性及其監(jiān)測等。
本書既可供粉體材料、無機非金屬材料以及化工、環(huán)境保護等相關(guān)行業(yè)工程技術(shù)人員、科研人員閱讀和參考，也可供在校大專院校有關(guān)專業(yè)師生閱讀和參考。
全面、系統(tǒng)介紹粉體測試技術(shù)的基礎(chǔ)性、先進性和實用性，掌握粉體測試技術(shù)不僅對開發(fā)和生產(chǎn)各種新型粉體材料具有非常重要的意義，也為能更好地監(jiān)測大氣中的細微顆粒物（如PM2.5等）打下堅實的基礎(chǔ)。全書內(nèi)容有利于行業(yè)內(nèi)各類從業(yè)人員自學。
粉體材料涉及的種類很多，微納米化后，性能通常發(fā)生很大變化。隨著粉體材料科學與工程的深入發(fā)展，特別是粉體材料的微納米化，作為一種特殊而又重要的材料存在形態(tài)，對其表征及其相關(guān)性能測試與分析方面尚沒有專門的書籍，基于此，結(jié)合編著者多年從事粉體科研與教學的積累，編寫了這本《粉體測試與分析技術(shù)》。
本書針對材料粉體化后的特點，首先介紹了粉體的粒度、形貌、比表面積、多孔特征、密度、晶態(tài)結(jié)構(gòu)、化學成分、表面成分、表面能、表面電性等基本性能的測試方法及其原理，還介紹了顯微分析技術(shù)和分子光譜分析技術(shù)在粉體表征中的應用，分別對粉體的力學性能、超微粉體的物理性能和化學性能及其測試技術(shù)進行了重點介紹，并且介紹了細微顆粒物的危害性及其監(jiān)測技術(shù)。
本書在撰寫過程中得到了筆者所在的材料工程教研室各位老師的大力支持，他們?yōu)楸緯木帉懱岢隽撕芏嗪芎玫慕ㄗh，付出了辛勤勞動。本書編寫分工如下：王介強教授編寫了第1、第3~7、第9、第12章；徐紅燕副教授編寫了第2、第11章；陶珍東教授編寫了第8章，還進行了統(tǒng)稿并提出了寶貴的修改意見；李金凱博士編寫了第10章。趙蔚琳教授和鄭少華教授就納米流體和納米顆粒的抗磨減摩性及其測試提供了有益的資料，姜奉華副教授對本書的編寫也提出了許多有益的建議，研究生劉慶、薛菲以及本科生劉鳴天和靖彭同學為本書圖表編輯以及參考文獻整理做了大量工作，在此一并表示衷心感謝。
由于水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，懇請讀者批評指正。
編著者
2016年10月
第1章粉體試樣的取樣方法1
1.1二分法1
1.2圓錐四分法2
1.3層疊交替鏟分法3
1.4旋轉(zhuǎn)劃分機3
1.5料流切斷法4
1.6超微粉體的取樣5
參考文獻5
第2章粉體的表觀特性及其測試技術(shù)6
2.1粉體粒度及其測試技術(shù)6
2.1.1單顆粒尺寸的表示方法6
2.1.2顆粒群尺寸的表示方法8
2.1.3粉體粒度的測量技術(shù)9
2.2粉體顆粒形狀與表征18
2.2.1顆粒形狀因數(shù)18
2.2.2顆粒形狀的分形表征19
2.2.3顆粒形狀的觀測21
2.3粉體比表面積與孔分析22
2.3.1粉體比表面積與孔的基本概念22
2.3.2粉體比表面積與孔分析表征原理22
2.3.3粉體比表面積和孔徑分布測試方法31
參考文獻38
第3章粉體的密度與測定39
3.1粉體有效密度的測定39
3.1.1測試原理39
3.1.2測試設(shè)備41
3.1.3試樣測定41
3.2粉體松裝密度的測定42
3.2.1漏斗法42
3.2.2斯柯特容量計法43
3.2.3振動漏斗法44
3.3粉體振實密度的測定45
參考文獻46
第4章粉體晶態(tài)結(jié)構(gòu)與成分測試47
4.1粉體晶態(tài)結(jié)構(gòu)測試與分析47
4.1.1粉體晶態(tài)結(jié)構(gòu)的X射線衍射分析法47
4.1.2粉體晶態(tài)結(jié)構(gòu)的電子衍射分析法50
4.1.3粉體晶態(tài)結(jié)構(gòu)的中子衍射分析法50
4.2粉體的化學成分測試51
4.2.1特征X射線分析法52
4.2.2原子光譜分析法54
參考文獻58
第5章粉體表面特性及其測試技術(shù)59
5.1粉體表面成分分析技術(shù)59
5.1.1俄歇電子能譜法59
5.1.2X射線光電子能譜法61
5.2粉體表面能及其測試64
5.2.1粉體表面能特點64
5.2.2粉體表面能測量技術(shù)66
5.3粉體表面電性及測試67
5.3.1顆粒表面電性起源與帶電結(jié)構(gòu)67
5.3.2顆粒表面電位的測定71
參考文獻72
第6章粉體顯微分析技術(shù)73
6.1掃描電子顯微鏡分析74
6.1.1掃描電鏡的基本結(jié)構(gòu)與成像原理74
6.1.2掃描電鏡的粉體試樣制備與顯微分析76
6.1.3掃描電鏡的能譜儀和波譜儀分析78
6.2透射電子顯微鏡分析79
6.2.1透射電鏡的基本結(jié)構(gòu)與成像原理79
6.2.2透射電鏡的圖像襯度及電子衍射80
6.2.3透射電鏡的粉體試樣制備與顯微分析82
6.3掃描隧道顯微鏡分析83
6.4原子力顯微鏡分析86
6.4.1原子力顯微鏡的工作原理與基本結(jié)構(gòu)86
6.4.2原子力顯微鏡的粉體樣品制備88
參考文獻89
第7章粉體的分子光譜測試與分析90
7.1紅外光譜分析91
7.1.1紅外光譜分析法的原理91
7.1.2紅外光譜測試粉體樣品制備及分析92
7.2拉曼光譜分析95
7.2.1拉曼光譜分析法的原理95
7.2.2拉曼光譜在粉體材料研究中的應用96
7.3紅外光譜與拉曼光譜的比較98
7.4紫外-可見吸收光譜法99
7.4.1紫外-可見吸收光譜法的原理99
7.4.2紫外-可見吸收光譜法在粉體材料研究中的應用100
參考文獻102
第8章粉體的力學性能及其評價方法103
8.1粉體易磨性及其評價方法103
8.1.1相對易磨性及其測定方法103
8.1.2Bond粉碎功指數(shù)法104
8.1.3相對易磨性系數(shù)和Bond粉碎功指數(shù)的比較107
8.2粉體分散性及其評價方法109
8.2.1粉體顆粒間的相互作用力109
8.2.2粉體分散性的評價方法110
8.3粉體流動性及其評價方法113
8.3.1粉體的內(nèi)摩擦角和休止角114
8.3.2粉體摩擦角的測試方法115
8.3.3粉體流動性的評價方法118
8.4粉體綜合特性測試119
8.4.1粉體綜合特性測試儀簡介119
8.4.2粉體特性參數(shù)的測試過程120
參考文獻128
第9章超微粉體理化特性的基本理論129
9.1粉體納米化后的電子能態(tài)特征129
9.1.1納米顆粒的電子結(jié)構(gòu)129
9.1.2納米顆粒中的電子關(guān)聯(lián)和激發(fā)130
9.1.3電子能級的離散特性130
9.1.4庫侖堵塞和量子隧穿131
9.2粉體納米化后的基本效應132
9.2.1量子尺寸效應132
9.2.2小尺寸效應132
9.2.3表面效應133
9.2.4宏觀量子隧道效應134
9.2.5介電限域效應135
參考文獻135
第10章超微粉體的物理特性與測試136
10.1超微粉體的熱學性能136
10.1.1基本表現(xiàn)136
10.1.2粉體的可燒結(jié)性及其評價方法137
10.1.3納米流體的熱學性能及其測試方法138
10.2超微粉體的磁學性能141
10.2.1基本概念141
10.2.2超微粉體的磁性測量145
10.3超微粉體的電學性能145
10.3.1超微粉體的導電性145
10.3.2超微粉體的巨磁電阻效應147
10.4超微粉體的光學特性148
10.4.1寬頻帶強吸收148
10.4.2超微粉體的發(fā)光特性149
10.4.3超微粉體分散體系的光學性能157
10.5納米顆粒的抗磨減摩性及其測試159
10.5.1納米顆粒的抗磨減摩機理159
10.5.2納米抗磨劑的抗磨減摩性能測試161
參考文獻165
第11章超微粉體的化學特性與測試166
11.1超微粉體的吸附特性 166
11.1.1基本原理166
11.1.2粉體吸附水中污染物性能的測試166
11.2超微粉體的催化特性168
11.2.1粉體的非均相催化特性168
11.2.2粉體的光催化特性170
11.2.3粉體光催化性能的測試172
11.3超微粉體的電化學可循環(huán)儲能特性174
11.3.1可充電電源與電極活性材料174
11.3.2粉體活性材料電化學性能的測試176
11.3.3以粉體為活性材料組裝超級電容器及其性能測試182
11.4超微粉體的敏感特性185
11.4.1粉體氣敏性能的基本原理186
11.4.2粉體氣敏性能的評價188
11.4.3粉體氣敏性能的測試189
參考文獻193
第12章細微顆粒物的危害性及其監(jiān)測195
12.1大氣中細微顆粒物的來源與種類195
12.2顯微鏡下的PM2.5197
12.3細微顆粒物的危害性及其機制199
12.3.1對人體健康的危害性199
12.3.2對生物的危害性201
12.3.3對空氣能見度及氣候的影響202
12.3.4對粉塵自燃和爆炸的影響202
12.4細微顆粒物的監(jiān)測技術(shù)204
12.4.1PM2.5與空氣質(zhì)量標準204
12.4.2PM2.5監(jiān)測技術(shù)205
12.4.3粉塵爆炸監(jiān)測技術(shù)210
參考文獻212
附錄Ⅰ激光衍射法粒度測試中各種材料的折射率213
附錄Ⅱ配制懸浮液不同粉體材料所適用的液體介質(zhì)及分散劑231
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