前言

粉體，是指微小顆粒物的集合體，即顆粒群；而粉體材料一般是指保留原固體鍵合狀態(tài)的小尺寸顆粒的松散集合體。

一提到“粉體”，人們按先后次序舉出的例子往往是白糖、食鹽、胡椒粉、味素、奶粉、速溶咖啡、藥粉、洗衣粉、化妝粉等，但對于大多數(shù)人來說，能舉出20種以上也并非容易，說明在日常生活中，身邊的粉體似乎并不很多。但實際上，雖然目不見“粉”，但與“粉”密切相關(guān)的產(chǎn)品卻早已進入我們的日常生活。從平板電視等家電制品，到計算機、手機、汽車等，如果隨所用材料及制作工藝去尋找，可以說無一不與粉體相關(guān)。

例如，熒光燈管玻璃內(nèi)壁上所涂的，便是受紫外線（汞蒸氣的發(fā)光）照射而發(fā)可見光的熒光粉；錄像帶等視頻記錄介質(zhì)所涂覆的就是以γ-Fe2O3為首的磁性體粉；復印機復印文字圖像采用的是炭粉；TFT LCD兩塊玻璃板間放置的是隔離子；鋰離子電池正極采用的是層狀氧化物粉，負極采用的是石墨粉；汽車車身用的涂料中，底層加入提高附著力的粉，中層加入防劃傷的粉，上層加入增加美觀效果的顏料粉；防紫外線化妝品中加入的是TiO2粉；禮花彈中的爆發(fā)劑、燃燒劑、發(fā)光劑、發(fā)色劑都采用了各種各樣的粉體。

另外，盡管最終產(chǎn)品并非粉體，但許多制作過程卻離不了粉體。例如，無論是金屬冶煉、陶瓷燒結(jié)、玻璃熔凝，還是塑料成型，都要從粉體入手。有些材料，例如難熔金屬都是由粉體直接做出的。電容器、半導體器件、壓電元件等電子器件等采用的是由“精細粉”制作的精細陶瓷（或稱先進陶瓷、高技術(shù)陶瓷）。這些都是通過粉碎、配料、混料、成形、固化、燒結(jié)等工序，充分利用粉體的功能而創(chuàng)造出來的。

進一步，還有保證宇航員安全返回的超耐熱瓦，高溫超導材料，生物技術(shù)和醫(yī)療領(lǐng)域等也都離不開粉體。近年來發(fā)展火熱的納米材料也屬于粉體材料之列。

納米材料可定義為在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1～100nm）或由它們作為基本單元而構(gòu)成的材料。納米材料的制備，無論采用從上至下（top down），還是從下至上（bottom up）的方式，都是在粉體中做文章。納米材料的性能、功能、效能都是粉體材料基礎之上發(fā)揮出來的。

鑒于粉體與納米材料存在和應用的廣泛性與復雜性，有關(guān)粉體的知識和技術(shù)是多方面的，包括顆粒的自然屬性、測量技術(shù)、力學特性、運動特性、聚集特性、處理技術(shù)、形成和制備技術(shù)。

《圖解粉體和納米材料》是“名師講科技前沿系列”中的一本，本書內(nèi)容包括粉體及其性質(zhì)、粉體參數(shù)如何測量、粉體的制備與操作、粉體的應用、納米材料和納米技術(shù)、碳納米管和石墨烯、納米材料的應用等7章。

本書采用圖文并茂的形式，集趣味性、實用性與理論性為一體，內(nèi)容涉獵廣泛，思維跨度大，將把讀者的思維和視野帶向一個更為廣闊的世界。

通過對本書的學習，理解和掌握粉體與納米材料的基本概念、基本理論、基礎知識，以及有關(guān)粉體制備與處理的原理、工藝、流程及裝備技術(shù)，了解粉體加工設備的工作原理、特性參數(shù)與性能使用等知識，培養(yǎng)讀者發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和預測問題的能力，激發(fā)讀者的科研和實踐的創(chuàng)新意識和能力，為今后從事與粉體與納米材料相關(guān)的工作打下基礎，為培養(yǎng)高級應用型工程技術(shù)人才創(chuàng)造必要條件。

本書可作為微電子、材料、物理、化學、計算機、精密儀器等行業(yè)人員的專業(yè)讀物。

本書得到清華大學本科教材立項資助并受到清華大學材料學院的全力支持，在此致謝。作者水平和知識面有限，不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。

田民波