2025年大学本科四年级（粉体工程）粉体加工技术测试题及答案

2025年大学本科四年级（粉体工程）粉体加工技术测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共5题，每题4分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种粉体加工技术常用于制备超微粉体？（）A.机械粉碎法B.气流粉碎法C.球磨法D.胶体磨法2.在粉体分级过程中，能精确分离不同粒径粉体的设备是（）A.惯性分级机B.旋风分级机C.离心分级机D.振动筛3.粉体表面改性的主要目的不包括（）A.改善粉体的分散性B.提高粉体的活性C.降低粉体的比表面积D.增强粉体与基体的结合力4.喷雾干燥法制备粉体时，影响粉体粒径的关键因素是（）A.溶液浓度B.喷雾压力C.干燥温度D.以上都是5.以下关于机械粉碎法的说法，错误的是（）A.可获得粒度较细的粉体B.能耗较低C.易引入杂质D.适合脆性材料粉碎第II卷一、填空题（总共5题，每题4分，请将答案填在横线上）1.气流粉碎法是利用高速气流使粉体颗粒之间发生______，从而实现粉碎。2.粉体的流动性通常用______来衡量。3.球磨法中，球磨介质的材质、形状和______对粉体的粉碎效果有重要影响。4.制备纳米粉体常用的物理方法有______、______等（写出两种）。5.粉体团聚分为______团聚和______团聚。二、简答题（总共2题，每题10分）1.简述气流粉碎法的原理及特点。2.说明粉体表面改性的常用方法及作用原理。三、材料分析题（1题，20分）材料：某粉体加工企业在采用机械粉碎法制备粉体时，发现产品粒度分布不均匀，且能耗较高。经过分析，发现是粉碎设备的选型和操作参数设置不合理。问题：请分析可能导致这些问题的原因，并提出改进措施。四、论述题（1题，20分）论述喷雾干燥法在粉体加工中的应用优势及局限性，并举例说明其在不同领域的应用情况。五、设计题（总共1题，20分）设计一种制备球形氧化铝粉体的工艺路线，要求简述各步骤的原理及关键操作要点。答案：第I卷：1.B；2.C；3.C；4.D；5.B第II卷：一、1.碰撞和摩擦；2.休止角；3.粒径；4.物理气相沉积法、机械球磨法；5.硬团聚、软团聚二、1.气流粉碎法原理：利用高速气流（一般速度在音速以上）使粉体颗粒之间发生剧烈碰撞、摩擦，从而实现粉碎。特点：可获得超细粉体，粒度分布窄；能实现颗粒表面清洁，纯度高；设备磨损小；但能耗较高，对设备要求高。2.常用方法及原理：表面包覆改性，通过在粉体表面包覆一层其他物质，改变表面性质，如提高亲水性等原理在于包覆物与粉体表面形成化学键或物理吸附；表面化学改性，利用化学反应改变粉体表面官能团，增强与其他物质结合力，如引入活性基团等；机械力化学改性，通过机械力作用使粉体表面产生晶格缺陷等，引发化学反应，改善表面性能。三、原因：设备选型不合理可能导致粉碎效果不佳，如粉碎腔结构不适合物料特性等；操作参数设置不合理，如粉碎压力、转速等不合适。改进措施：重新评估物料特性，选择更合适的粉碎设备；优化操作参数，通过试验确定最佳压力、转速等，以提高粉碎效果，降低粒度分布不均匀性，同时降低能耗。四、喷雾干燥法应用优势：可连续生产，效率高；能直接从溶液或悬浮液制备粉体，无需后续复杂干燥过程；可通过控制工艺参数精确控制粉体粒径和形状。局限性：设备投资大；能耗较高；对溶液浓度等要求较高。应用情况：在食品工业中用于制备奶粉等；在化工领域用于制备催化剂粉体等；在陶瓷工业中用于制备陶瓷原料粉体等。五、工艺路线：首先采用化学沉淀法制备氢氧化铝前驱体，将铝盐溶液与沉淀剂反应生成氢氧化铝沉淀。原理是利用化学反应使铝离子沉淀。关键操作要点是控制反应温度、pH值等条件，确保沉淀均匀。然后将氢氧化铝沉淀进行过滤、洗涤。接着采用喷