材料科学与工程基础双语教学大纲[精选多篇]

第一篇：材料科学与工程基础双语教学大纲

《材料科学与工程基础》（双语）教学大纲

一、课程基本信息

课程名称（中、英文）： 《材料科学与工程基础》(双语)（FUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING）课程号（代码）：300004030 课程类别：必修课

学时： 48 学分：3

二、教学目的及要求

材料科学与工程基础是六十年代初期创立的研究材料共性规律的一门学科，其研究内容涉及金属、无机非金属和有机高分子等材料的成分、结构、加工同材料性能及材料应用之间的相互关系。材料科学、材料工业和高新技术的发展要求高分子材料与工程专业的学生必须具备“大材料”基础和“中材料”专业的宽厚知识结构。本课程详细阐述高分子材料、金属材料、无机非金属材料、复合材料等。从材料科学与工程的角度出发，说明各种材料的共性规律及个性特征，并能够用于解决材料及其相关领域的复杂工程问题。使学生从原理上认识高分子材料的基本属性，并能够应用高分子材料工程基础理论知识，识别、表达、并通过文献研究分析高分子材料及其相关领域复杂工程问题，以获得有效结论。

对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求 1，分指标点1.4和1.5；（2）毕业要求2，分指标点2.3和2.5；（3）毕业要求3，分指标点3.4；（4）毕业要求6，分指标点6.2；

三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点）

第一章 绪论（1学时）

简要介绍材料的定义及分类，材料科学与工程基础的基本内容。使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。

要点：材料的定义、分类

材料科学与工程基础的定义、性质、重要性（举例）课程学习的目的、方法、要求

第二章 物质结构基础（15学时）

按照从微观到宏观、从内容到表面、从静态到动态、从单组分到多组分的顺序，阐述原子结构、原子间相互作用和结合方式，与固体内部和表面原子的空间排列状态、聚集态结构及变化规律之间的相互关系。使学生对材料组成（成分）与物质结构的内在联系有较系统、深刻的理解。

1、原子结构及原子之间相互作用、结合及排列（3学时）

要点：物质与材料的区别

四个量子数的物理意义

原子中电子壳层数目、电子填充方式和原则、表达方式 电子能级及电子的稳定性

原子间相互作用的内在因素和结合类型与性质

原子的间距和半径，空间排列状态及配位数

键性与键能

2、多原子体系中电子的相互作用与稳定性（2学时）

要点：原子杂化轨道的类型及空间图形

分子轨道的意义、类型及空间图形

能带、能隙、带宽等基本概念、导体、绝缘体、导体的能带特点 费米能级的基本概念、费米分布的特点和分布函数

3、固体中的原子有序（3学时）

要点：对称图形和对称操作

点阵的意义和特点

晶胞的表示和定位、晶系和空间点阵型式 晶向、晶面的表示及其指数的计算 晶面间距及测定、公式（2-

45、2-48）晶体结构与键合性质的关系

面心立方、体心立方、密排六方晶体的主要参数和计算方法（点阵常数、晶胞中原子数、致密度、密度、原子间距、配位数； 间隙类型、数量和大小）

离子晶体的配位数和晶格类型

4、固体中的原子无序（3学时）

要点：固溶体的概念、分类及典型结构特点

点缺陷的主要类型，金属晶体中的空位计算

棱位错和螺旋位错的特征和区别、位错线与柏格斯矢量 非晶体的结构模型、分布函数及其图形 体积扩散机制、扩散激活能和FICK第一定律、公式（2-80、2-81）

5、固体中的转变（2学时）

要点：四种转变类型及特点

一级相变和二级相变的数学表达式及物理意义 相律和相图，公式（2-90）

二元相图（匀晶、共晶）：特征点、线、区域的意义 杠杆法则及计算公式（2-94）

6、固体物质的表面结构（1学时）

要点：表面张力和表面能的概念

表面结构特点与成因 表面能与表面特性的关系

润湿过程的种类及公式（2-107、2-108、2-109、2-115）粘附公式（2-121）

7、小结（1学时）

归纳、讨论第二章基本概念和作业中的问题

第三章 材料的组成及结构（8学时）

从材料的组成（成分）入手，详细阐述高分子材料、金属材料、无机非金属材料，及其多相多组分复合材料的聚集态结构和宏观组织结构特点。详细阐述由特性不同的各类材料相互复合而成的纳米级、微米级、粒子填充、纤维增强等复合材料的微观和宏观结构以及界面结构，使学生较系统地掌握不同类型材料从微观到宏观的结构变化特点。

1、金属材料的组成与结构（2学时）

要点：金属原子的电子结构与其晶体结构特点的关系(应用2-5-1中的公式计算不同金属晶体的有关参量)金属合金的三种结构类型的特点

铁碳合金相图中点、线、区域的物理意义、微相结构特点及随温度和C含量的变化规律 铜的组成和结构特点 非晶态合金的三T图

金属再结晶的物理意义及T、t、l的影响

2、无机非金属材料的组成与结构（3学时）

要点：组成和结合键性质

简单晶体的结构类型：AX, AmXp, AmBnXp 密度计算

几种典型晶体：单晶硅、NaCl, CsCl, ZnS, 钙钛矿、尖晶石 硅酸盐的五种晶体结构、桥氧原子和非桥氧原子 玻璃的组成、特性及结构参数 凝胶与陶瓷的组成与结构特点

碳黑、石墨、金刚石、C60、碳纳米管的结构与性能特点

3、高分子材料的组成与结构（2学时）

要点：（侧重与金属和无机非金属材料对照）

高分子材料结构的多层次性概貌 大分子链的组成和结构特点 大分子链的内旋转、柔性和构象

大分子链间的相互作用与聚集态结构模型 结晶构象与晶体结构特点 取向态结构

合成聚合物和天然高分子的主要类型 聚合物共混材料的微结构特点、界面

4、复合材料的组成与结构（1学时）

要点：复合材料的定义、分类、组成与结构特点

复合材料的典型结构及“连通性”概念 界面的形成过程、结构与功用特点 界面理论中的浸润和化学键理论

第四章 材料的性能（21学时）

本章内容较多，涉及的领域十分广泛。主要阐明在应力、热、电、光、磁、声、化学介质、氧等外界因素的作用下，各类材料所表现出来的宏观性质、破坏形式、及其内部结构的变化规律。讲述各类宏观物理性质的定义及测试和评价方法，介绍材料研究中的重大发现和进展。使学生掌握材料结构与性能关系的基本规律，了解不同类材料结构与性能特征，为材料的设计和应用奠定基础。

1、固体材料的力学性能（6学时）

要点：不同材料力学性能的差异及其与组成和结构的关系

应力和应变的定义、五种基本类型

应力－应变曲线的物理意义（参量）典型曲线

弹性形变、应力状态与模量之间的关系，公式（4-

8、4-11）粘弹形变与蠕变、应力松弛（静态）和内耗（动态）永久形变的机制与塑性材料的增强途径 强度的概念及测试方法和计算公式 脆性断裂和韧性断裂的机制及相互转变因素,公式（4-50）

理论断裂强度和脆性断裂理论的推导过程，公式（4-30、4-

38、4-44a、4-

47、4-48）

裂纹在脆性断裂中的重要作用 塑性变形及断裂的计算

断裂韧性的类型，公式（4-

52、4-53）

硬度的概念、布氏硬度、洛氏和维氏硬度的测试技术及区别，公式（4-

55、4-

56、4-57）

粘合摩擦和磨损机制，公式（4-63），材料减摩耐磨的途径

疲劳的概念及在工业中的重要性，疲劳寿命曲线与疲劳强度，疲劳断裂机制，提高材料耐疲劳性的途径

2、材料的热性能（2学时）

要点：不同材料热物理性能的差异及其与组成和结构的关系

材料的导热机制、公式（4-69、4-71）

热导率的定义

热容和比热的定义及其在热分析技术中的应用，公式（4-75、4-76）材料热膨胀的内在因素及影响因素，公式（4-77、4-78）材料热性能与温度的关系

有机高分子材料的热物理和热化学稳定性、表征方法、耐热性和阻燃性高分子的组成和结构特点

3、材料的电学性能（3学时）

要点：不同材料电学性能的差异及其与组成和结构的关系

电导率和电阻率的定义、电导机制、电导率的基本参数及影响因素、公式（4-80、4-81、4-89、4-90、4-91、4-92、4-93、4-96）

材料的电子能带结构与电导性、光导性和半导电性公式（4-106）

超导电性的定义、超导体的2种特性、3个性能指标

介电常数的定义、介质极化的三种机制，公式（4-112、4-113、4-114）

交变电场中的介电损耗的成因及影响因素、公式（4-118、4-119）

击穿强度的定义，公式（4-120）

材料电性能与温度的关系

4、材料的磁学性质（2学时）

要点： 磁矩、磁化强度、磁感应强度、磁导率和磁化率的定义，公式（4-123、4-126、4-128）电子的磁矩和“交换作用”

磁化率与磁性材料的五种类型，公式（4-130、4-131）磁滞回线的成因（磁畴）、物理意义、软磁与硬磁材料

金属和无机非金属材料的磁学性能，公式（4-135、4-138、4-140、4-141）

5、材料的光学性能（2学时）

要点：电磁辐射与电子跃迁

光吸收与光波长的关系

材料对光吸收、反射和透射的内在因素和表述方式，公式（4-144、4-155、4-157、4-158、4-160）折射率与材料的透明性

不同材料的光学性质及其与组成和结构的关系 非线性光学性质 发光机理及应用

6、材料的耐腐蚀性（2学时）

要点： 高分子材料物理腐蚀的定义及影响因素，公式（4-167、4-169）

酸、碱、盐对金属和高分子材料的化学腐蚀 高分子材料大气老化腐蚀的类型及提高耐老化的途径 金属材料的氧化及电化学腐蚀

7、复合材料的性能（2学时）

要点：复合效应的主要类型

混合效应，公式（4-171、4-172）

几何尺寸效应lc和lc/d的意义及与拉应力的关系 界面效应、界面相的功能，二次复合规律，公式（4-176）

单向连续纤维增强复合材料的力学性能，模量和强度，计算公式（4-177、4-178、4-182、4-183、4-184、4-185、4-188、4-189、4-190），破坏模式

8、纳米材料及效应（1学时）

要点：纳米材料的定义，纳米结构单元、纳米固体、纳米组装体系 纳米效应的基本特点 应用实例

9、小结（1学时）

归纳、讨论第四章基本概念和作业中的问题

第五章 材料的制备与成型加工（3学时）

从原料出发，讲述材料的制备原理和主要方法，由各种材料的结构和性能特点，讲述其加工行为和主要加工方法。使学生在材料工程的基础上，建立材料制备——加工——结构——性能关系的整体概念。本章结合观看电视片或图片演示进行。

1、材料制备原理及方法（3学时）

要点：铁的制备原理及方法

钢的制备原理及方法 铜的制备原理及方法 陶瓷的制备原理及方法 玻璃的制备原理及方法 水泥的制备原理及方法

（与金属和无机非金属材料进行对照）聚合物合成工艺过程 主要的聚合反应类型

主要的聚合物合成工业实施方法

2、料的成型加工性（2学时）

要点：金属的熔体流动性与铸造性

金属的变形性与可煅性 切削加工性 金属材料的热处理

聚合物的熔融和流动特性

聚合物加工过程中的结构变化 聚合物主要成型方法

四、教材（名称、作者、出版社、出版时间）

《材料科学与工程基础》，顾宜主编，化工出版社，2004年。

五、主要参考资料

①Fundsmentals of Materials Science and Engineering, Fifth Edition, William D.Callister,Jr, 2001, John Wiley & Sons, Inc., New York.②材料科学基础，谢希文主编、北京航空航天大学出版社，1999年。

③材料性能学，王从曾主编，北京工业大学出版社，2001年

六、成绩评定（注明期末、期中、平时成绩所占的比例，或理论考核、实践考核成绩所占的比例）

课程总成绩中，期末占45-55%，期中占25-35%，平时成绩15-20%。

第二篇：材料工程基础教学大纲

《材料工程基础》课程教学大纲

制定依据：本大纲根据2014版本科人才培养方案制定 课程编号：I0220024 学时数：64 学分数：4 适用专业：无机非金属材料工程

先修课程：大学物理、高等数学、工程力学 考核方式：考试

一、课程的性质和任务

材料工程基础课程是无机非金属材料工程专业的一门重要的学科基础课。围绕材料生产过程主要涉及到的工程理论，本课程主要介绍与之相关的基本理论和基础研究方法。通过本课程的学习，要使学生获得工程流体力学、传热与传质基础等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能；掌握材料生产过程中相关的工程理论基本知识，具备一定的工程研究能力。

在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有思维能力、自学能力、独立分析问题和解决问题的能力，还要特别注意培养学生工程研究能力和综合运用所学知识去分析和解决问题的能力。

本门课程要求学生重点掌握如下知识：

1.正确理解下列基本概念和它们之间的内在联系：

粘滞性，静压强，连续性方程的物理意义，能量方程的物理意义，流动的状态，流动阻力，传导传热，对流传热，辐射传热，导温系数，热阻，角系数，热流量，质量传递，量纲，相似准数，过剩空气系数，燃烧值，湿空气的各状态参数。

2.正确理解下列基本定理和公式并能正确运用：

质量守恒定理，能量守恒定律，牛顿冷却定律，辐射换热的基本定理，相似三定理，量纲和谐原理。

3.牢固掌握下列公式：

牛顿粘性定律，流体静力学基本方程，连续性方程，Bernoulli方程，傅立叶（Fourier）定律，牛顿冷却定律，物体间的辐射传热，燃料组成的换算，空气量的计算，烟气量计算。

4.熟练运用下列法则和方法：

湿空气状态变化过程的特点、干燥过程的描述，量纲分析法、方程分析法，物料平衡法则，热量平衡法则。

5.会运用流体流动的基本规律、热量传递基本规律和工程研究基本方法解一些简单的工程问题。

二、教学内容与要求

理论教学（学时：64）流体力学基础（8学时）

（一）教学内容 1.1 流体力学概述 1.1.1 流体的概念 1.1.2 流体力学的研究内容 1.1.3 流体力学研究的意义 1.1.4 流体力学的研究方法 1.1.5 单位与量纲 1.2 流体的性质

1.2.1 流体的基本物理性质

1.2.2 流体的连续性——连续介质模型 1.2.3 流体的可压缩性与热膨胀性 1.2.4 流体的传递性质

1.2.5 流体的状态参数与状态方程 1.2.6 作用在流体上的力 1.3 流体运动的微分方程

1.3.1 质量守恒定律——连续性方程

1.3.2 动量定理——运动方程(纳维一斯托克斯方程)1.3.3 能量守恒定律——能量方程 1.3.4 定解条件

1.3.5 相似理论和量纲分析 1.3.6 三种传递过程的类比分析 1.4 流体静力学

1.4.1 重力场中静止流体中的压强分布 1.4.2 非惯性系中均质流体的相对平衡 1.5 理想流体流动 1.5.1 欧拉方程 1.5.2 流体的旋度 1.5.3 流函数

1.5.4 不可压缩理想流体圆柱绕流 1.6 不可压缩粘性流体的流动 1.6.1 层流与湍流 1.6.2 边界层理论简介

1.6.3 不可压缩粘性流体的层流运动 1.6.4 湍流运动的雷诺方程组 1.6.5 混合长理论 1.6.6 光滑管中的湍流流动 1.6.7 粗糙管中的湍流流动 1.7 流体流动的伯努利方程式 1.7.1 流体沿流线流动的伯努利方程式 1.7.2 流体沿管道流动的伯努利方程式 1.7.3 流体流动的阻力 1.7.4 伯努利方程式的应用 1.8 气体动力学基础

1.8.1 可压缩气流的一些基本概念 1.8.2 理想气体一元恒定流动的基本方程 1.8.3 气体在管道中的运动 1.9 离心式风机

1.9.1 离心式风机的基本结构和工作原理 1.9.2 离心式风机的性能参数与性能曲线 1.9.3 离心式风机性能参数的换算 1.9.4 离心式风机的工作点及流量调节 1.9.5 离心式风机的并联和串联操作 1.9.6 离心式风机的选择

（二）教学要求

（1）了解流体的基本物理属性和流体的输送设备。

（2）掌握流体静力学、流体动力学、流体流动及流动阻力的基本概念、特性和工程应用。

两相运动现象（4学时）

（一）教学内容 2.1 绪论

2.2 两相与多相流的专用术语和基本特性参数 2.3 粒子一流体的相互作用 2.3.1 单粒子在流体中的受力分析 2.3.2 单粒子的运动方程 2.3.3 粒子云与流体的相互作用 2.4 连续相方程

2.4.1 流场的统计平均方法 2.4.2 边界粒子的影响 2.4.3 准一维两相流的守恒方程 2.5 流体一固体两相流的数值模拟

2.5.1 不可压缩流体流动过程数值求解的困难及解决的办法 2.5.2 原始变量法求解管道内准一维流动问题举例 2.5.3 湍流流动数值模拟的主要方法 2.5.4 数值模拟的基本程序

（二）教学要求

（1）了解两相与多相流的专用术语和基本特性参数。

（2）了解粒子-流体的相互作用、连续相方程、流体-固体两相流的数值模拟。

传热学基础（12学时）

（一）教学内容 3.1 概述

3.1.1 传热及其应用

3.1.2 热量传递的基本方式与热流速率方程 3.1.3 传热热阻 3.2 传导传热 3.2.1 导热的基本概念 3.2.2 导热微分方程与定解条件 3.2.3 稳定态导热的分析与计算 3.2.4 非稳定态导热 3.3 对流换热 3.3.1 对流换热概述

3.3.2 对流换热过程的数学描述 3.3.3 强制流动时的对流换热 3.3.4 自然对流时的对流换热 3.3.5 流体有相变时的对流换热 3.4 辐射换热

3.4.1 热辐射的基本概念 3.4.2 黑体辐射定律 3.4.3 实际物体和灰体的辐射 3.4.4 角系数

3.4.5 两个灰体之间的辐射换热

3.4.6 多个灰体表面组成封闭系统时的辐射传热 3.4.7 辐射换热的强化与削弱 3.4.8 气体辐射 3.5 传热过程与换热器 3.5.1 传热过程与复合传热 3.5.2 换热器

（二）教学要求

（1）了解传导传热、对流传热、辐射传热、综合传热等基本概念。

（2）掌握温度梯度、热流量的概念，平壁导热、园筒壁导热的计算，影响对流换热的主要因素及对流换热过程的描述，发射率、角系数的概念，物体之间的辐射传热，强化和削弱传热过程的方法。

质量传递基础（16学时）

（一）教学内容 4.1 传质基本概念 4.1.1 浓度 4.1.2 分数表示法 4.1.3 速度 4.2 分子扩散传质 4.2.1 斐克(Fick)定律 4.2.2 分子扩散系数 4.2.3 流体中的分子扩散 4.2.4 固体中的分子扩散 4.2.5 非稳态扩散 4.3 对流传质

4.3.1 浓度边界层与对流传质系数 4.3.2 对流传质准数方程 4.4 传质与化学反应

4.4.1 非均匀化学反应与扩散传质 4.4.2 均匀化学反应与扩散传质 4.4.3 球形颗粒的缩核反应与传质

（二）教学要求

（1）了解传质基本概念、分子扩散传质、传质与化学反应。

（2）掌握对流传质中的浓度边界层与对流传质系数、对流传质准数方程。

物料干燥（12学时）

（一）教学内容 5.1 概述

5.1.1 固体物料的去湿方法 5.1.2 物料的干燥方法 5.2 干燥静力学 5.2.1 湿空气的性质 5.2.2 湿空气状态的变化过程 5.2.3 水分在气一固两相间的平衡 5.3 干燥速率和干燥过程 5.3.1 恒定干燥条件下的干燥速率 5.3.2 影响干燥速率的因素 5.3.3 间歇干燥过程的干燥时间计算 5.3.4 连续干燥过程 5.4 干燥技术 5.4.1 对流干燥 5.4.2 传导干燥 5.4.3 辐射干燥 5.4.4 场干燥技术

（二）教学要求

（1）了解固体物料的去湿方法、物料的干燥方法、湿空气状态的变化过程、水分在气-固两相间的平衡。

（2）掌握对流干燥、传导干燥、辐射干燥、场干燥技术。

（3）理解恒定干燥条件下的干燥速率、影响干燥速率的因素、间歇干燥过程的干燥时间计算、连续干燥过程。

燃料及其燃烧（12学时）

（一）教学内容 6 燃料及其燃烧 6.1 燃料的种类及其组成 6.1.1 燃料的种类

6.1.2 固体燃料和燃料油的组成 6.1.3 气体燃料 6.2 燃料的性质 6.2.1 燃料的发热量 6.2.2 煤的特性 6.2.3 燃料油特性 6.2.4 气体燃料特性 6.3 燃烧计算

6.3.1 燃料燃烧所需空气量的计算 6.3.2 烟气量及烟气组成计算

6.3.3 生产中烟气量、空气量及过剩空气系数的计算 6.3.4 燃烧温度计算

6.3.5 影响理论燃烧温度的各因素 6.4 燃料的燃烧理论及过程 6.4.1 燃烧理论

6.4.2 不同燃料的燃烧过程 6.5 洁净燃烧技术 6.5.1 燃烧污染与防治 6.5.2 材料生产中的燃烧新技术

（二）教学要求

（1）了解不同种类燃料的性质及其组成、洁净燃烧技术。

（2）理解燃烧理论及工程，掌握燃烧计算：包括燃料燃烧所需空气量的计算、烟气量及烟气组成计算、生产中烟气量、空气量及过剩空气系数的计算、燃烧温度计算及影响理论燃烧温度的各因素。

三、考核要求

材料工程基础课程的考核以平时考核和期末考试相结合，平时考核包括出勤、作业和课堂表现等确定学生平时成绩，平时考试成绩占30%，卷面成绩占70%。

四、参考教材及其它参考资料

1、参考教材：

《材料工程基础》，徐德龙，谢峻林主编，武汉理工大学出版社，2008年第1版

2、其它参考资料：

[1]《硅酸盐工业热工基础》，孙晋涛主编，武汉理工大学出版社，2006年第1版 [2]《工程流体力学》，莫乃榕主编，华中科技大学出版社，2011年第2版 [3]《工程材料》，朱张校主编，清华大学出版社，2011年第5版

[4]《材料工程基础》，谢希文，过梅丽主编，北京航空航天大学出版社，2011年第1版

执笔人：侯伟 教研室主任签字： 院长（部主任）签字：

2014年07月01日

第三篇：界面科学基础教学大纲

《界面科学基础》教学大纲

一、课程基本信息

课程名称（中、英文）： 《界面科学基础》（Basis of Interfaces Science in Polymers）课程号（代码）：300026020 课程类别：专业选修课

学时：

学分：2

二、教学目的及要求

物质的表界面与本体存在着很大的差异，表界面存在复杂的物理化学现象，这些表界面现象在高分子溶液、高分子乳液、涂料、粘合剂、高分子共混复合材料的制备和应用过程中都起到了非常重要的作用。本课程在承继物理化学的基础上讲授了表界面的基础热力学理论，并对其在高分子领域的应用打好了理论基础，该课程的学习可以使高分子材料专业学生系统掌握材料的表界面特性及研究控制方法，是一门从基础学科学习向实际专业研究工作过渡的重要课程。

对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求 1，分指标点1.2；（2）毕业要求2，分指标点2.1

三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点）

第一章绪论（1学时）

简要介绍表面和界面的基本概念，表界面现象的特点，表界面现象研究在高分子材料科学中的重要意义。使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。

第二章液体的表面（2学时）

主要内容

2.1表面张力与表面自由能（1学时）

表面张力概念 表面自由能概念 表面自由能定性解释 表面自由能的分子理论

影响表面张力的因素：物质的本性、温度的影响、压力的影响

表面热力学基础：表面张力的广义热力学定义、表面熵、表面能与表面焓 2.2弯曲液体的表面现象（1学时）弯曲液面下的附加压力 附加压力与曲率半径的关系 毛细现象 Kelvin公式

其中教学重点是表面张力与表面自由能概念、影响表面张力的因素，难点是表面热力学基础。

第三章溶液的表面张力和表面吸附（4学时）

主要内容

3.1溶液的表面张力（0.5学时）

水溶液表面张力的三种类型 特劳贝规则

表面活性物质与表面活性剂 3.2溶液的表面吸附（1学时）

表面吸附量、吉布斯吸附公式及应用、溶液表面吸附等温线

表面活性物质在溶液表面的吸附：表面活性物质在溶液表面上的定向排列、表面活性物质的饱和吸附量

3.3表面活性剂的结构特点及分类（1学时）

表面活性剂的结构特点：两亲结构。按表面活性剂的亲水基分类：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性型表面活性剂、非离子型表面活性剂、混合型表面活性剂

按表面活性剂的疏水基分类：高分子表面活性剂、新型表面活性剂、双子型表面活性剂、Bola型、生物表面活性剂 3.5表面活性剂溶液的性质（0.5学时）表面活性剂的溶解度与温度的关系 表面活性剂的活性 表面活性剂的效率与能力 表面活性剂的HLB值 3.6胶束（1学时）胶束的形成

胶束的结构、大小与形状 临界胶束浓度

胶束的作用：增溶作用、催化作用 反胶束及囊泡

其中教学重点是表面活性剂定义、结构特点、分类，表面活性剂的效率与能力，表面活性剂的HLB值，临界胶束浓度，胶束的作用，难点是吉布斯吸附公式及应用。

第四章乳状液、微乳状液及泡沫（5学时）

主要内容

4.1乳状液（2学时）

乳状液的概念及类型、类型的鉴别、影响乳状液类型的因素

乳状液的制备和物理性质：液滴的大小和外观、光学性质、黏度、电导 乳化剂的分类与选择

乳化剂的分类：合成表面活性剂、高分子聚合物乳化剂、天然乳化剂、固体颗粒乳化剂

乳化剂的选择：一般原则，常用方法：HLB法、PIT法

乳状液稳定性的影响因素：界面膜的形成、界面电荷、黏度、液滴大小及分布 乳状液的变形和破乳（1）变形定义

（2）影响变形的因素：乳化剂类型、粗体积比、温度、电解质（3）乳状液的破坏过程：分层、絮凝、聚结、相分离（4）破乳方法：化学法、顶替法、电破乳法、加热法、机械法 4.2微乳状液（1学时）

微乳状液的概念、微乳状液的类型、微乳状液的微观结构 微乳状液的形成（Schulman法、Shah法）和性质

影响微乳形成及其类型的因素：表面活性剂分子几何构型、助表面活性剂、反离子、阴阳离子表面活性剂混合物、表面活性剂疏水基支链化、电解质、温度

微乳状液体系的相行为

微乳状液形成的机理：负界面张力理论、增溶理论、构型熵理论 4.3微乳状液的应用（1学时）微乳液聚合

微乳液聚合方式：反相微乳液聚合、正向微乳液聚合、双连续相微乳液聚合 影响微乳液聚合的因素：表面活性剂、单体滴加方式、引发剂 微乳液聚合研究新进展

微乳液其他应用：化妆品、清洁剂、微乳燃料、微乳油、微乳药物、微乳液作为反应介质、微乳采油 4.4泡沫(1学时)多面体泡沫、泡沫的含义、特点 泡沫的稳定与破坏

泡沫体系的不稳定性及原因：排液、膜的破裂、气体的扩散 影响泡沫稳定性的因素：Marangoni效应、表面粘度、液膜表面电荷 泡沫的作用与消泡

泡沫的应用：泡沫分离、泡沫浮选、离子浮选、油田开发 消泡：泡沫的副作用、消泡剂的种类和作用机理。

其中教学重点和难点是乳状液的概念及类型、类型的鉴别、影响乳状液类型的因素，乳状液稳定性的影响因素，影响微乳形成及其类型的因素、微乳液聚合

第五章膜的化学（2学时）

主要内容 5.1膜的定义 5.2不溶物单分子层膜 不溶性单分子层膜的形成

不溶性单分子层膜的性质：表面压、表面膜电势、表面黏度、表面膜的光学性质

不溶物单分子层膜的各种聚集状态 单分子层膜的应用 5.3LB膜

LB膜的制备、LB膜的类型、LBM的应用 5.4BLM、脂质体与囊泡 人工双层脂质膜（BLM）脂质体与囊泡

双层脂质膜与生物膜模拟 5.5自组装膜

其中重点和难点是不溶物单分子层膜概念、不溶性单分子层膜的形成和性质、自组装膜。

第六章固体的表面性质（3学时）

6.1固体的表面性质

固体表面特点

固体表面能与表面张力 6.2气体在固体表面的吸附

气体在固体表面的吸附方式：物理吸附和化学吸附，两种吸附的特点和机理区别

吸附热与吸附等温式：吸附热、Langmuir吸附等温式、BET吸附等温式 影响吸附的主要因素：温度、压力、吸附剂和吸附质 气固吸附的应用 6.3液体对固体的润湿作用

Young方程和接触角 Young方程的推导及意义 接触角滞后：接触角滞后现象，接触角滞后的原因 表面粗糙度对润湿影响及应用 6.4固体表面的润湿性与临界表面张力

低能表面和高能表面、临界表面张力、高能表面的自憎现象、表面活性剂对固体表面润湿性的影响

6.5固-液界面张力与界面张力的计算方法 固-液界面张力，界面张力的一般计算式

其中重点和难点是气体在固体表面的吸附方式、Langmuir吸附等温式、Young方程和接触角、Young方程的推导及意义、接触角滞后现象及原因、表面粗糙度对润湿影响以及在高分子材料中的应用。

第七章高分子的表面及界面特征（5学时）

7.1高聚物的表面张力与界面张力（1.5学时）

高聚物固体的表面张力测定方法：利用高聚物液体或熔体的表面张力与温度关系外推求得固体表面张力、Zisman的浸润临界表面张力法、利用高聚物液体表面张力和分子量关系外推求得

高聚物二元体系的表面张力：共聚与共混体系，包括无规共聚、共混、嵌段与接枝共聚，添加剂的影响

高聚物共混复合材料的界面张力及影响因素：温度、极性、添加物 7.2高聚物的粘接作用（1.5学时）高聚物的粘结现象

界面粘接理论：主要介绍润湿理论、吸附理论、化学键理论、静电理论、扩散理论

聚合物的分子结构与粘接性能：粘结剂内聚力、极性基团、聚合度、分子量 改善聚合物粘结的方法 7.3高聚物的表面改性（2学时）高聚物表面改性的意义 电晕放电处理 火焰处理和热处理 化学改性：包括含氟高聚物、聚烯烃、聚酯与聚醚、橡胶等材料的化学改性 光化学改性 等离子体表面改性

表面接枝：接枝聚合法、偶合接枝法、添加接枝共聚物法

本章是重点章节，教学重点和难点是高聚物二元体系的表面张力的影响因素，以及根据这些规律如何对聚合物改性从而获得所需的表面张力；界面粘接理论、聚合物的分子结构与粘接性能、改善聚合物粘结的方法；高聚物表面改性的意义及主要方法。

第八章高分子共混复合材料的界面化学（8学时）

8.1高分子共混复合材料的界面研究意义（0.5学时）8.2高分子增强材料的界面研究（3学时）

增强纤维的表面特征：表面形态的形成及特点、纤维的表面形态对树脂浸润纤维的影响、主要纤维的表面物理特性、主要纤维的表面化学特性

高聚物增强复合材料界面的形成与界面结构：界面的形成过程，润湿和反应，界面结构，树脂抑制层、界面区

影响界面粘接强度的因素：表面形态、浸润性、表面反应性、残余应力、界面水

高聚物增强复合材料界面理论：主要介绍浸润性理论、化学键理论、可逆水解键理论、可变形层理论

8.3高聚物填充复合材料界面研究（2学时）粉体填料的表面特性 主要填料品种及特点 偶联剂的种类及机理

偶联剂处理填料填充聚合物的性能 8.4高聚物共混材料界面研究（2.5学时）高聚物共混物界面的形成、结构和性质 共混物界面的理论研究

影响扩散系数的因素：粘度、分子量、温度、浓度 改善共混物界面相容性的方法：控制高聚物粘度比、控制分散相的分子量、加增容剂、剪切作用、温度

高聚物共混体系的增容剂及其作用：增容剂的结构、理论用量 改善界面相容性对高聚物共混体系力学性质的影响

本章也是重点章节，重点和难点是高聚物增强复合材料界面结构、影响界面粘接强度的因素、高聚物增强复合材料界面理论（重点是化学键理论、可逆水解键理论）；偶联剂的种类及机理；改善共混物界面相容性的方法，增容剂的结构、理论用量

第九章界面科学研究方法（3学时）

9.1液体表面张力的测定

毛细管法、最大气泡压力法、滴重法、吊环法、吊板法 9.2接触角的测定

停滴法、吊片法、电子天平法 9.3扫描电镜技术 扫描电镜技术的制样方法

扫描电镜技术在界面研究中的应用实例 9.4原子力显微镜

原子力显微镜的理论基础和成像模式 原子力显微镜在聚合物表界面研究中的应用 9.5 XPS能谱分析 XPS能谱分析原理

XPS能谱分析应用：表征复合材料各组分相互作用、表征偶联剂的偶联作用 9.6光谱技术

9.7放射性示踪原子技术

本章重点在于液体表面张力和接触角的测定方法；扫描电镜、原子力显微镜和XPS能谱分析在界面研究中的应用

四、教材（名称、作者、出版社、出版时间）

《界面科学基础》，任显诚主编讲义，2015年。

五、主要参考资料

1、界面化学，颜肖慈，罗明道编著，化学工业出版社，2005年。

2、表面物理化学，滕新荣主编、化学工业出版社，2009年。

3、高分子表面化学，沈青著，科学出版社，2014年。

4、胶体与表面化学，沈钟、赵振国、康万利编著，化学工业出版社，2011年。

六、考核方案（注明期末、期中、平时成绩所占的比例，或理论考核、实践考核成绩所占的比例）

课程总成绩中，期末占50%，平时成绩50%。

平时成绩构成：随机进行6次课堂作业，将六次作业的平均成绩折合为百分制的平时成绩。

第四篇：工业工程基础教学大纲

《工业工程基础》课程教学大纲

课程编号： 适用专业：工业工程 总学时数：64学时 学分：4 分 编制时间：2014年3月

一、课程的地位、性质和任务

本课程是工业工程专业的主要专业基础课和骨干课程之一，旨在使学生建立工业工程总体概念，认识工业工程学科特点和目标，树立工业工程意识，掌握工业工程的基木理论、基本方法和基本程序，并以此解决生产实际问题。为后续课程的学习打下坚实的理论基础。

本课程的先修课程有：高等数学、机械制造、运筹学、机械设计、管理学等。本课程是工业工程专业其它专业课程，如：“设施规划与物流分析”、“人机工程学”、“生产运作”等的先修课。

三、教学内容、学时安排和基本要求

第一章

生产与生产率管理（4学时)

了解和掌握与生产率相关的概念，实际生产现场对生产率测定的理论基础。

本章知识点为:投入因素生产率的测定，总生产领域的测定，经济效果生产率的测定，影响企业生产率的原因。第二章

工业工程概述(4学时)

掌握科学、技术、工程及工业工程概念，了解工业工程发展历程及影响工业工程发展的主要人物和事件，掌握工业工程包含的内容及基础工业工程的基本内容。

本章知识点为：IE发展过程中出现的各类IE手段及方法。第三章 工作研究(4学时)

掌握IE常用应用技术构成及专业应掌握的基本技术和应用范畴，工作研究的概念及构成。

本章知识点为：:常用IE技术及基础的内涵、工作研究的构成。第四章 程序分析(6学时)

要求掌握程序分析技巧、5WlH、ECRS原则，工艺程序分析、流程程序分析方法及步骤。

本章知识点为：工艺程序图、流程程序图的画法，线路图的画法，5WlH、ECRS应用原则，工艺程序图、流程程序图、线路图(线图)三者的应用场合及应用分析。

安排大作业一：某个日常活动的流程分析。第五章 作业分析(4学时)

掌握人机操作、联合操作、双手操作的方法和步骤。

本章知识点为：有效时间，人机操作图(联合操作、双手操作图)的画法，闲余能量分析，三图分析的要点。

本章安排实验一：观看录像，进行流程记录、操作记录及进行流程分析、操作分析。

第六章 动作分析(4学时)

要求理解和掌握动素分类方法，动作经济原则应用范畴及实际应用技巧。

本章知识点为：:动作分析方法，18类动素分类，关于身体使用的原则、作业区的原则、工具设备的设计原则。第七章 秒表时间研究(6学时)

要求理解和掌握标准叶间的制定方法，评比的训练及评比方法。

本章知识点为：作业测定的主要方法，作业要素，工时消耗及标准叶间的构成，时间研究的步骤。第八章 工作抽样(4学时)

要求理解和掌握抽样原理和步骤。

本章知识点为：WS原理，观测数及精度、置信度。第九章 预定时间标准法(6学时)

要求理解和掌握PTS法的概念、发展历程，时间衡量法，模特排时法。

本章知识点为：:时间衡量法，模特排时法，动作的改进，标准时间制定。

本章安排实验二：插销作业的时间测定，PTS法分析及标准时间制定。第十章 标准资料法（4学时）

了解标准资料法的概念、特点和用途 第十一章 学习曲线（4学时）

了解学习曲线的原理、应用。第十二章 现场管理方法（4学时）

现场管理概述、目视管理、5 S方法、定置管理。第十三章 工作分析与设计（6学时）

了解工作分析与设计的基本程序和方法

四、考核方式

总评成绩：平时作业30%；期末闭卷考试占70%。

五、建议教材和教学参考书

1、教材：易树平郭伏《基础工业工程》机械工业出版社出版，2006.1

2、参考书：菜启明等，《基础工业工程》，科学出版社，2005.10

第五篇：粉体科学与工程基础

第一章

2．什么是超微粉体的表面效应和量子尺寸效应？

答：前者指：随着尺寸的减小，表面原子数量占颗粒总原子数量的比例增加，而表面原子因一侧失去最邻近原子的成键力，引起表面原子的扰动，使得表面原子和近表面原子距离较体内原子大，并产生“再构”现象。这种再构会改变表面及近表面区的对称性，并影响所有对结构敏感的性质。同时随着尺寸的减小，颗粒比表面积和表面能增加，使得颗粒表面的活性大大提高，由此产生所谓超细粉体的表面效应。

后者指：当颗粒尺寸减小到某一值时，金属费米能级附近，相邻的电子能级由准连续态变为离散态的现象。

第二章

1．单颗粒的粒径度量主要有哪几种？各自的物理意义是什么？

答： 轴径是指：以颗粒某些特征线段，通过某种平均方式，来表征单颗粒的尺寸大小。

球当量径是指：用与颗粒具有相同特征参量的球体直径来表征单颗粒的尺寸大小。

圆当量径是指：用于颗粒具有相同投影特征参量的圆直径来表征单颗粒的尺寸大小。

定向径是指：在以光镜进行颗粒形貌图像的粒度分析中，对所统计的颗粒尺寸度量，均与某一方向平行，且以某种规定的方式获取每个颗粒的线性尺寸，作为单颗粒的粒径。

2．粉体分布方程的主要形式有哪几种？各自使用的范围是什么？ 答：（1）.正态分布，某些气溶胶和沉淀法制备的粉体，起个数分布近似符合这种分布。（2）.对数正态分布，大多数粉体，尤其是粉碎法制备的粉体较为符合对数正态分布器频度曲线是不对称的，曲线峰值偏向小粒径一侧。

（3）.Rosin-Rammler分布，对于粉体产品或粉尘，特别在硅酸盐工业中，如煤粉、水泥粉碎产品较好的符合该分布。

（4）.Gates-Gaudin-Schumann分布，对于某些粉碎产品，如颚式破碎机、輥式破碎机和棒磨机等粉碎产品较好的符合该分布。4.颗粒形状影响粉体哪些重要的性质？

答：颗粒形状影响粉体的比表面积、流动性、堆积性、附着性、流体透过阻力、化学反应活性和填充材料的增强、增韧性等。

7．在粉体的比表面积定义中，粉体颗粒的总表面积指的是什么面积？

答：指的是颗粒轮廓表面积与呈开放状态的颗粒内部空隙、裂缝表面积之和。

第三章

1．影响颗粒堆积结构的主要因素有哪些？

答：第一类涉及颗粒本身的集合特性，如颗粒大小、粒度分布及颗粒形状；第二类涉及颗粒间作用力和颗粒堆积条件，如颗粒间接触点作用力形式、堆积空间的形状与大小和外力施加方式与强度等条件。

4．如何理解粗、细二组元混合颗粒堆积理论对致密堆积的指导意义？ 答：（1）当组分接近百分之百为粗颗粒时，堆积体的表观体积由粗颗粒决定，细颗粒作为填充进入粗颗粒的空隙中，细颗粒不占有堆积表观体积；

（2）当组分接近百分之百为细颗粒时，细颗粒形成空隙并堆积在粗颗粒周围，堆积体的表观体积为细颗粒的表观体积和粗颗粒的体积之和。

6．粉体致密堆积的经验有哪些？

答：（1）用单一粒径尺寸的颗粒，不能满足致密堆积对颗粒级配的要求；

（2）采用多组分且组分粒径尺寸相差较大的颗粒，可较好的满足致密堆积对粒度与级配的要求；

（3）细颗粒数量应足够填充堆积体的空隙，两组分时，粗、细数量比例约为7：3；三组分时，粗、中、细颗粒数量比例约为7：1：2时，相对而言，可更好的满足致密堆积对粒度与级配的要求。

（4）在可能的条件下，适当增大临界颗粒（粗颗粒）尺寸，可较好地满足致密堆积对粒度与级配的要求。

第四章

1.颗粒间的内聚力有哪些？

答：范德华力Fv 静电吸引力Fe 液体桥联力Flb 固体桥联力Fsb。

2.为什么说分子间作用是短程力，对颗粒间的分子作用力是长程力？

答：对于块状固质，范德华力是短程力，但是，对由于极大量分子集合体构成的体系—颗粒来说，这种分子力随着颗粒间距离的增大其衰减程度明显变缓。这是由于尺寸微小且相对分散的颗粒，分别集合了大量分子，使分子间作用力形成协同作用效果。因此，对颗粒来说，范德华力可在表面最短距离l约100nm范围内起作用，而通常认为，固体紧密接触时表面距离可达l=0.4nm，所以，颗粒间的范德华力是不能忽视的。8.粉体层开放屈服强度的概念是什么？如何获取粉体层开放屈服强度？

答：在一壁面勿摩擦的理想圆柱型筒体内装入粉体，并在粉体层表面施加一密实压应力使粉体具有一定的密实强度。取下筒体，在侧壁勿任何约束力作用的情况下，若已成型的粉体能承受某一最大压应力而不溃塌，则表明粉体具有与最大压应力相等的密实强度。这一强度称为粉体层开放屈服强度。

粉体层开放屈服强度可通过粉体层屈服轨迹和莫尔圆获得。做一与屈服轨迹相切的莫尔圆，该圆与σ轴的交点即为粉体层开放屈服强度。

9.粉体流动函数的概念是什么？与粉体流动性之间关系如何？

答：粉体流动函数FF定义为FF=σ1/fc。在一定密实应力σ1作用下，开放屈服强度fc小的粉体，FF值较大，即流动性好。当fc为0时，FF趋近与无穷大。粉体能完全自由流动。

第五章

2.流体对颗粒的运动阻力由哪两部分组成？阻力系数与颗粒雷诺数之间的关系？ 答：由粘性阻力和惯性阻力组成。阻力系数C=f（Rep）

第六章

3.颗粒的晶格比热容随颗粒尺寸变化的机理是什么？

答：德拜比热容理论认为：当温度较高时，晶体比热容基本不随温度变化，当温度低于

433德拜温度时，晶格比热容和德拜温度的比值有以下关系： Cv=12π RT/5ΘD 5.光波在颗粒分散体系中的散射机理是什么？ 答：瑞利散射 米氏散射 夫琅禾费散射

7.颗粒的光吸收机理是什么？光吸收现象有何应用意义？

答：机理：由于光传播时的交变电磁场与颗粒的分子相互作用，使颗粒分子中的电子出现受迫振动，而维持电子振动所消耗的能量，变为其他形式的能量而耗散掉。

应用：光照吸收材料用于电镜、核磁共振、波普仪和太阳能利用，还可以防止红外线、防雷达的隐身材料等。其中金的超微颗粒，不仅吸光率高，而且其在可见光至红外线区域内，光的吸收率不随波长而变化，因此可作为红外传感材料。

第七章

2．颗粒表面活性位与颗粒表面几何形状之间的关系是什么？

答：随着颗粒尺寸的减小，完整晶面在颗粒总表面上所占的比例减小，键力不饱和的质点占全部质点的比例增多，从而大大提高了颗粒的表面活性。颗粒表面活性取决于两个因素：其一，比表面积大小，其二，断裂面的集合形状。

6．颗粒在溶剂中对高分子表面活性剂的吸附建有哪几种主要类型？吸附特点是什么？ 答：（1）氢键.键合是非离子型高分子表面活性剂在鳄梨表面吸附的主要原因.（2）共价键.高分子表面活性剂与颗粒表面生成配位键.（3）疏水键.高分子表面活性剂的疏水基可与非极性表面发生疏水键合作用而产生吸附.（4）经典作用.荷电表面与高分子表面活性离子，通过静电作用吸附在颗粒表面.9.粉体的聚凝有哪几种类型？ 答：聚集；凝结；絮凝；团聚 11.粉体在空气中的分散措施有那些？ 答：干燥分散；机械分散；表面改性分散

12.粉体在液体中的颗粒间作用力主要有哪几种？这些力的特性是什么？

答：（1）范德华力，粉体在液体中的颗粒间作用力考虑由于存在着不能忽视的液体分子对颗粒分子的作用，而导致的对颗粒与颗粒之间分子作用力的影响.（2）双电层静电作用力，（3）空间位组作用，当颗粒表面吸附有高分子表面活性剂时，在颗粒与颗粒相互接近过程中，吸附层将产生一种所谓“空间作用”.（4）溶剂化膜作用，当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物，或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用，在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜.14.颗粒在溶液中的双电层静电作用与颗粒表面电位ζ之间的关系是什么？

答：对同质颗粒，恒为排斥力，且当表面电位大于30mV时，双电层静电作用力要大于范德华吸引力，故可作为一种使颗粒分散的措施.对异质颗粒，根据颗粒所负电性，则有可能为吸引力.15.粉体在液体中吸附高分子表面活性剂时有哪两种空间形式，形成空间位阻的条件是什么？

答：吸附高分子表面活性剂层致密时，空间作用为压缩排斥力，吸附高分子表面活性剂层稀松时，空间作用为穿插链接作用.3

16.什么是溶剂化膜作用？与颗粒表面的极性关系是什么？

答：当颗粒表面吸附有阳离子或亲水基团的有机物，或由于颗粒表面极性区域对其周围溶剂分子的极化作用，在颗粒表面会形成具有一定机械强度的溶剂化膜.视颗粒表面的极性的差异程度不同.水对极性表面颗粒为排斥力，对非极性表面颗粒为吸引力.17.粉体在液体中的分散调控措施有那些？其作用原理是什么？ 答：介质调控；分散剂调控；机械调控

（1）润湿原则.颗粒必须被液体介质润湿。以使颗粒能很好的浸没在液体介质中.（2）表面力原则.颗粒间的总表面力必须是一个较大的正值，以使颗粒间有足够强的相互排斥作用，防止颗粒间相互接触并产生凝聚.第八章

1.粉碎机械力化学效应对粉体性质可能发生的变化分为哪几类？ 答：物理变化；结晶态变化；化学变化

2.粉碎平衡的概念是什么？产生粉碎平衡的原因是什么？

答：粉碎过程中，颗粒尺寸的减小过程与微细颗粒的聚结过程的平衡，称为粉碎平衡.产生原因：（1）微细颗粒间的相互作用力有范德华力、静电力、液桥力，以及机械压力致使颗粒聚结.（2）粉碎过程中，随着颗粒尺寸的减小，颗粒的宏观晶体缺陷和裂纹的数量大大减小，使得颗粒尺寸难以进一步减小.（3）根据粉碎机理分析，颗粒碎裂面的扩展所需的能量，几乎全部来自于应力场中贮存的弹性形变能.习题6 某粉状物料的真密度为3000kg/m3，当该粉料以孔隙率0.4的状态堆积时，求其表观密度？

解：由ε=1-ρa/ρp 故ρa=（1-ε）ρp =（1-0.4）*3000 =1800kg/m3习题10 密度为2650kg/m3的石英颗粒在水中自然沉降，当水的粘度为1.005×10-3Pa·S，密度为1000kg/m3时，若要使颗粒在层流区内沉降，其最大Stokes粒径为多少？若该颗粒在空气中沉降，其最大Stokes粒径又为多少？空气密度1.225kg/m3，粘度为18.1×10Pa·S。-6

1.解：当stokes粒径最大时，即Dp最大

则Rep取最大，即Rep=1 ∴Rep=Dpu1 ①

又∵ u=Dp2(p)g18 ②

182 联立①②得，Dp=3

(p)g 当颗粒在水中自然沉降：

182 最大stokes粒径Dp=3

(p)g =1.04*10-4m 当颗粒在空气中自然沉降：

182 Dp=3

(p)g =5.70*10-5m