射频等离子体球化制粉技术

121 编辑：中冶有色技术网来源：广东省材料与加工研究所

2024-07-19 16:29:00

成果简介：

材料瓶颈是限制 3D 打印、注塑成型、表面工程等新兴技术领域发展的首要问题。目前国内高端球形粉体材料主要依赖进口，价格昂贵。国产粉体材料存在氧含量高、球形度差、粒径分布宽、批次稳定性差等共性问题。射频等离子体球化制粉技术是利用等离子体的高温特性把送入到等离子体中的不规则形状粉末颗粒迅速加热熔化，熔融的颗粒在表面张力和极高的温度梯度共同作用下迅速凝固而形成球形粉体。等离子体具有温度高(~104K)、等离子炬体积大、能量密度高、无电极污染、传热和冷却速度快等优点，是制备组分均匀、球形度高、流动性好的高品质球形微米粉末与高纯高分散纳米粉末良好途径，尤其在制备稀有难熔金属、氧化物、氮化物、碳化物等粉末方面优势明显。

目前研究团队已采用射频等离子体制粉技术开发了钽粉、钛粉、钨粉、铬粉、铸造碳化钨粉等为代表的一系列高品质球形粉体材料，解决了粉末收得率低、纳米粉体表面粘附等技术难题，可应用于生物医疗、电子信息、油气勘探等领域。相比于传统气雾化制粉技术，本方法制备的粉体球形度高、无卫星球、粒度分布可控，且微细粉体收得率高。此外，针对新能源电池领域对纳米材料的需求，研究团队开发了纳米硅粉、纳米稀土氧化物等为代表的纳米粉体。相比于传统化学法制备纳米粉体，本方法制得纳米粉体具有高纯、高分散的优势。

研究团队自主研制的钽粉、钛粉、钨粉等高品质球形粉体产品已达到国外同类粉末产品指标，售价可降低30%-40%，产品极具市场竞争力，有望逐步替代同类进口粉末，经济、社会效益显著。