中国粉体网讯粉体球形化技术作为现代工业和科技领域不可或缺的一部分，可以改善粉体的表面特性和物理性能，优化材料性能，满足多功能化要求。目前，粉体球形化技术已渗透到制药、食品、化工、环保、材料、冶金?D打印等诸多领域、br/>
球形粉体制备技术涉及多个学科领域，包括化学、材料科学、工程学等多个领域的专业知识。下面，我们一起来了解粉体球形化都有哪些技术、/p>
机械整形泔/strong>
机械整形法主要是通过机械作用产生的碰撞、摩擦和剪切等一系列作用力对颗粒进行塑性变形以及颗粒吸附，持续加工后，颗粒变得更加密实，颗粒上尖锐的棱角在冲击力的作用下受到不断研磨逐渐变得光滑圆整。机械整形法通过高速冲击式磨机、介质搅拌磨等粉碎设备制备相应的微细粉体材料，再结合干法和湿法研磨，制备出粒度较细、粒度分布较窄、具有一定球化率的粉体材料、/p>
机械整形法在天然石墨、人造石墨和水泥颗粒等球化整形处理领域应用较为广泛，也适合脆性金属或合金粉体的破碎制粉。机械整形法的原料来源广泛且低廉，可以充分利用现有资源，具有工艺简单、环保和可工业化生产等优势，但该方法对物料的选择性不强，且加工之后的颗粒粉体球形率、振实密度、加工产率等指标不能得到很好的保证，仅适用于较低质量要求的球形粉体制备、/p>
喷雾干燥泔/strong>
喷雾干燥法是将液态物质雾化为液滴，随后在热气流中水分迅速蒸发，从而凝固为固态颗粒，喷雾干燥法的优点在于工艺简单，产物性能易于控制，该方法主要应用于军工炸药与电池领域、/p>
喷雾干燥原理国/p>
气相化学反应泔/strong>
气相化学反应法是利用气态原料（或将固体原料蒸发为气态），通过化学反应生成所需要的化合物，再经过快速冷凝，制得各类物质的超细球形粉体材料。此法制备球形粉体材料的反应温度范围较宽，适用于高温、低温和常温下的制备；且生成的产品通常具有良好的晶体结构和均匀的微观结构，可以制备出超细（纳米级别）的球形粉体、/p>
水热泔/strong>
水热法是利用反应釜，在高温高压条件下，将水或有机溶剂作为反应介质进行化学反应，通过调节水热温度、水热时间、pH、溶液浓度等参数有效控制颗粒尺寸。其优点是适应于各种反应体系，可控制微粉的粒径、形态、结晶度。水热法的缺点是反应条件苛刻，必须是高温高压，对生产设备的依赖性较强，多用于制备氧化物、/p>
国瓷水热钛酸钡粉
沉淀泔/strong>
沉淀法是在溶液中通过化学反应使金属离子与特定的沉淀剂相结合，生成微小的、半固态的胶体颗粒，并形成稳定的悬浮体系。随后，通过进一步调节沉淀反应条件，如静置陈化、缓慢搅拌或者改变溶液环境，促使这些胶体颗粒逐渐凝聚长大并趋于球形化，从而形成初级的球形沉淀物，再将形成的沉淀物进行干燥或煅烧，最终得到球形粉体材料。沉淀法可以在液相中控制晶体的生长速度，从而控制粉体的粒径和形状，适用于金属氧化物等多种材料的制备。沉淀法需要严格控制反应条件，包括温度、压力、pH等因素、/p>
溶胶凝胶泔/strong>
溶胶凝胶法通常包括溶胶制备、凝胶形成和球形粉体形成3个阶段，可进一步通过热处理改善球形粉体的结构和性能，实现对球形粉体的粒径和形貌的精确控制。该方法制备得到的粉体纯度高，单分散好，是目前实验室制备超细粉体最常用的方法。溶胶凝胶法不太适用于大规模量产，因此在工业上还未得到广泛应用、/p>
微乳液法
微乳液法是一种液-液两相系的制备方法。该方法将溶解了前驱物的有机溶剂加入到水相中，形成一种含有微小液滴的乳液，通过成核、聚结、团聚、热处理后形成球形颗粒。微乳液法在制备纳米颗粒和有?无机复合材料等方面应用广泛、/p>
等离子体球化泔/strong>
随着高新技术的蓬勃发展和对纳米新材料、制备新工艺的迫切需求，等离子态化学的研究和运用越来越受到重视。等离子体球化法具有高温、高焓、高化学反应活性、反应气氛和反应温度可控等特点，非常适合制备纯度高、粒度小的球形粉体，尤其适用于高熔点金属球形粉体的制备。等离子体球化法通过不同的工作气体对反应过程中产生的副产物进行循环利用，其过程分为等离子体生成阶段、化学反应阶段和骤冷反应阶段。根据等离子体的产生方式，可分为直流电弧热等离子体球化法和射频感应等离子体球化法、/p>
泰克纳系绞/p>
加拿大的泰克纳公司开发的等离子体粉体处理系统在世界范围内处于领先地位，已实现钨、钼、镍、铜等金属粉体和二氧化硅、氧化铝等氧化物陶瓷粉体的球化处理、/p>
气雾化法
气雾化法是将粉体原料加热至熔体后，利用高速气流冲击熔融液流，气体的高速冲击会将熔融液流的动能瞬间转化为表面能，从而引发液流剧烈破碎，形成大量微小的液滴。这些液滴在与周围环境接触后迅速冷却凝固，最终形成粒径均匀的球形粉体、/p>
气雾化法最开始使用的气体包括空气、蒸气等，随着气雾化法的进一步发展，惰性气体雾化法的出现解决了活泼金属球形粉体制备的难题，惰性气体雾化法制得的粉体杂质含量低，表面光滑，流动性好且球化率高。目前普遍采用的气雾化法包括电极感应熔化气体雾化法和真空熔炼惰性气体雾化法、/p>
威拉里真空熔炼惰性气体保护雾化系统（VIGA（/p>
离心雾化泔/strong>
离心雾化法是利用离心力将熔融金属液膜甩成液滴，同时受到保护气体的强制对流冷却，快速凝固成粉体的雾化工艺。离心雾化法包括旋转圆盘雾化法和等离子旋转电极雾化法。其中，等离子体旋转电极雾化法在离心雾化法中应用最为广泛、/p>
等离子旋转电极雾化法的基本原理是将阳极金属棒放置于高速旋转的旋转轴上，在等离子热弧的作用下熔化，熔融金属液滴在离心力的作用下沿切线方向上发散成细小液滴，最终凝固球化成粉，整个过程在真空或者惰性气体保护气氛下进行、/p>
赛隆桌面级等离子旋转电极雾化制粉设备
超声雾化泔/strong>
超声雾化技术利用超声波振动能分散熔融的液态金属，在气相中形成细小的金属液滴，之后再冷却凝固得到球形金属粉体。超声雾化技术得到的粉体具有球形度高、粒径分布窄等优势。与惰性气体雾化技术相比，超声雾化技术不需使用大量惰性气体对液流进行破碎雾化，所得粉体具有较少的空心颗粒及卫星球，但受到理论发展不成熟的制约，多用于低熔点金属或合金粉体的制备、/p>
气体燃烧火焰成球泔/strong>
气体燃烧火焰成球法是以乙炔气、氢气、天然气等工业燃料气体作为产生洁净无污染火焰的热源，通过高温火焰喷枪喷出1600~2000℃的高温火焰，将预处理后合格的粉体通过送粉器送入球化炉中，采用氧?燃料气体射流对粉体进行加热驱动和高温熔融、而后冷却成球，最终形成高纯度球形粉体。此方法多用于球形硅微粉以及球形氧化铝粉体的制备、/p>
球形硅微粈/p>
爆燃泔/strong>
爆燃法全称汽化金属燃烧法，简称VMC法，最初是由日本雅都玛开发，它是利用金属粉末的爆燃产生球形氧化物微粒。即通过金属硅粉直接与氧气反应，从而制备纯度较高、粒度小、粒径分布相对可控的二氧化硅微球、/p>
切丝打孔重熔泔/strong>
其具体工艺流程为首先将焊料合金进行拔丝、剪切等机械加工方式产生均匀的微量质元，然后把加工好的微量质元放入具有一定温度梯度的成型设备，经过重熔和凝固过程，使微量质元形成标准球体。该方法工艺可控好，成本低。但工序繁多，导致其生产效率低。另外，该技术对设备精度要求很高，在拉丝过程中特别容易造成原料丝粗细不均匀，此外，该方法只能满足低温且塑性较好材料的制备，这也限制了其应用范围、/p>
脉冲微孔喷射泔/strong>
脉冲微孔喷射法是一种用于制备单分散微米级球形粒子的微滴制造技术，属于压电驱动式按需喷射，目前已经以熔融金属或合金、悬浊液等为原料制备出了单分散微滴。该技术由日本东北大学首创，最初应用于BGA封装球的制备、/p>
其主要工作原理为：首先将金属原料在不锈钢坩埚中熔化，熔体顺着补给通道流入并将整个喷射部充满，接下来对坩埚内通入一定惰性气体，使之与腔体之间形成一正向压力差，然后编辑脉冲信号，压电陶瓷在脉冲信号的作用下振动，进而带动压片发生塑性变形使压片对喷射部中熔体施加挤压力，从而使微量熔体从坩埚底部的微孔挤出，从而形成微滴，由于每次振动的大小都一样，挤出的微量熔体体积也基本相同，这就使得到的球形粉末大小也相同、/p>
参考来源：
[1]彭琳等：球形粉体制备技术研究进展，中国矿业大学（北京）化学与环境工程学陡/p>
[2]白兆丰：单分散液滴逐滴雾化制备球形粉末工艺研究，大连理工大?/p>
（中国粉体网编辑整理/平安（/p>
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