中國粉體網(wǎng)訊  二氧化硅是一種白色、無定形、無毒、無味，具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、良好的分散性、高純度、高比表面積、低熱導(dǎo)率、較小的熱膨脹系數(shù)以及耐腐蝕等優(yōu)良特性的物質(zhì)，有較高的應(yīng)用價(jià)值。近年來，大規(guī)模集成電路、航空航天、精細(xì)化工和日用化妝品等高新技術(shù)領(lǐng)域的需求增長，高品質(zhì)球形二氧化硅的制備已成為當(dāng)下的研究焦點(diǎn)。

球形二氧化硅的制備方法以是否發(fā)生化學(xué)變化分為了物理法、化學(xué)法兩類。物理法包括機(jī)械球磨法、噴霧法、火焰成球法、等離子體法、高溫煅燒球化法等；化學(xué)法主要是氣相法、沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法、微乳液等。其中，等離子體法是利用電弧等離子體炬所產(chǎn)生的高溫區(qū)使二氧化硅粉或石英粉熔化成液滴，在表面張力作用下成球，冷卻后形成球形二氧化硅顆粒。

高頻感應(yīng)熱等離子體具有能量密度大、溫度高和冷卻速率快等特點(diǎn)，同時(shí)，由于產(chǎn)生等離子體的感應(yīng)線圈位于等離子體炬外，不會(huì)帶來電極污染，且等離子體反應(yīng)體系氣氛可控，因此在制備和處理高純度粉體材料方面具有明顯的優(yōu)勢和潛力。中國科學(xué)院過程工程研究所從20世紀(jì)70年代開始在國內(nèi)率先開展了熱等離子技術(shù)的化工應(yīng)用研究，經(jīng)過長期的積累，已形成了完備的熱等離子體技術(shù)平臺(tái)，不僅形成了熱等離子體設(shè)備研發(fā)能力，且利用感應(yīng)和直流熱等離子體的特點(diǎn)，結(jié)合粉體生長調(diào)控技術(shù)，研發(fā)了包括等離子體粉體球化在內(nèi)的多種具有特色的特種粉體制備技術(shù)。利用高頻熱等離子體可以進(jìn)行系列粉體的球化，包括氧化硅、氧化鋁等粉體的球化。

2025年4月23日，由中國粉體網(wǎng)、中粉會(huì)展主辦的“微納米球形二氧化硅制備與應(yīng)用研討會(huì)”將在江蘇南京召開，屆時(shí)中國科學(xué)院過程工程研究所袁方利研究員將做題為《感應(yīng)熱等離子體制備球形氧化硅粉體研究》的報(bào)告。

報(bào)告首先概括介紹了感應(yīng)等離子體在制備特種粉體方面的研究進(jìn)展，然后圍繞球形氧化硅粉體，詳細(xì)介紹了感應(yīng)熱等離子體在氧化硅粉體球形化、納米球形氧化硅制備和無羥基高純石英澆鑄等方面的研究，感應(yīng)熱等離子體不僅能夠通過熔融球化制備出球形氧化硅粉體，還可以采用硅粉/四氯化硅氧化制備出納米球形氧化硅，而且，感應(yīng)熱等離子體為不含羥基氧化硅制備提供有利的保證，感應(yīng)熱等離子體為高品質(zhì)氧化硅粉體的發(fā)展提供了新的技術(shù)途徑。

專家簡介

袁方利，研究員，博士生導(dǎo)師。主要開展特種粉體材料制備與應(yīng)用研究，重點(diǎn)圍繞熱等離子體制備特種功能粉體進(jìn)行設(shè)備研制、粉體材料研發(fā)和應(yīng)用研究。研發(fā)了高頻熱等離子體制備粉體裝置，實(shí)現(xiàn)了納米球形氧化鋁、氧化硅和球形難熔金屬粉及納米金屬粉體等的宏量制備；開發(fā)了熱等離子體制備鋰離子電池硅碳負(fù)極用納米硅粉綠色工藝；開展了硼化物和碳化物等超高溫陶瓷粉體研制，實(shí)現(xiàn)了超高溫陶瓷粉體的批量化制備；發(fā)表SCI論文100多篇，獲授權(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)。獲省部級二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。中國力學(xué)學(xué)會(huì)等離子體專業(yè)委員會(huì)委員。

參考來源：

袁方利等.高頻熱等離子體制備特種粉體研究進(jìn)展

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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