中國粉體網(wǎng)訊 球形粉體由于具有更好的流動性和均勻性被廣泛應(yīng)用于增強材料、涂料、陶瓷、3D打印等領(lǐng)域。球形粉體較普通粉體具有明顯優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1）球形粉體表面形貌規(guī)則，缺陷少，在生產(chǎn)加工至成品時可減小對模具的損耗；
2）球形粉體的顆粒粒徑分布范圍窄，且粒度分布較為均勻；
3）球形粉體具有良好的流動性，能夠提高粉體的填充量，在粉末冶金領(lǐng)域可以顯著提升成型件的致密度；
4）球形粉體在燒結(jié)時收縮更均勻，對晶粒尺寸的有效調(diào)控更易實現(xiàn)。
球形粉體由于在表面形貌、粒徑分布和流動性等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，因此在高端產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用：
●球形硅微粉因具有優(yōu)異的絕緣性和耐熱性而被廣泛應(yīng)用于高端產(chǎn)業(yè)，如用作超大規(guī)模集成電路的封裝材料和電子信息領(lǐng)域；
●球形鈦粉及其合金粉體因具有球形度高、流動性好、松裝密度大、氧含量低（質(zhì)量分數(shù)＜0.15%）和粒度細小等特點，在先進粉末冶金、激光增材制造、 熱噴涂等領(lǐng)域大放異彩；
●球形鎢粉具有流動性好、松裝密度和振實密度高，且氧含量低等諸多優(yōu)勢，在陰極發(fā)射、多孔材料以及微晶硬質(zhì)合金等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
球形粉體材料常見的制備方法可分為：傳統(tǒng)物理法、化學(xué)法、高溫熔融法3類。其中，高溫熔融法是將粉體原料高溫熔融后驟冷收縮成球形，該方法依賴于高溫?zé)嵩矗悄壳白钣邢Ｍ麑崿F(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)高性能球形粉體材料的制備技術(shù)。高溫熔融法廣泛適用于具有高熔點的粉體材料，如石英粉、氧化鋁粉體以及大多數(shù)金屬粉體材料（鎢粉、鉻粉、鉬粉、鐵粉、鈦粉及其合金等）。高溫熔融法的能量主要來源于等離子體和高溫火焰，根據(jù)熔融方式和分散收集方法的不同，可歸納為等離子體球化法、霧化法和氣體燃燒火焰成球法這3類方法。
氣體燃燒火焰成球法是以乙炔氣、氫氣、天然氣等工業(yè)燃料氣體作為產(chǎn)生潔凈無污染火焰的熱源，通過高溫火焰噴槍噴出1600~2000℃的高溫火焰，將預(yù)處理后合格的粉體通過送粉器送入球化爐中。采用氧氣-燃料氣體射流對粉體進行加熱驅(qū)動和高溫熔融、而后冷卻成球，最終形成高純度球形粉體，此方法多用于球形硅微粉體以及球形氧化鋁粉體的制備。
氣體燃燒火焰成球法示意圖
火焰法是一種擁有較強“平臺性”屬性的技術(shù)，其可以靈活生產(chǎn)不同種類的納米粉體材料，并保證大規(guī)模生產(chǎn)和實驗室級別擁有同樣的產(chǎn)品性能。相比于發(fā)展多年的傳統(tǒng)工藝，如固相法、液相法等，火焰法的應(yīng)用能夠更靈活，技術(shù)迭代方向也會更多。但它屬于新型技術(shù)，相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備沒有完善的產(chǎn)業(yè)鏈。山東物元高端裝備科技有限公司成立于2019年12月，是國內(nèi)首家集研發(fā)制造“高溫熔融球化爐整套設(shè)備”為一體的民營企業(yè)。其主營產(chǎn)品高溫熔融球化爐，可實現(xiàn)二氧化硅粉、氧化鋁粉、氧化鎂、氮化硼、氧化鋯等粉體的高效球化處理，球化率超過95%，并且采用全自動化控制，減少人工需求，有效控制大氣污染。
2024年10月29-31日在上�？鐕少彆怪行�，由北京粉體技術(shù)協(xié)會與柏德英思展覽(上海)有限公司聯(lián)合主辦“2024先進陶瓷粉體制備及應(yīng)用技術(shù)研討會”，屆時，來自山東物元高端裝備科技有限公司技術(shù)工程師李斌將帶來《球形粉體材料火焰法量產(chǎn)制備與應(yīng)用》的報告。
來源：
彭琳等：球形粉體制備技術(shù)研究進展
中國粉體網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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