超細球形氧化物粉體是一類重要的粉體材料，相對于普通氧化物粉體，球形氧化物粉體不僅內部的缺陷得到了改善，而且由于粒徑較小且分布均勻，表面形貌規則，粉體的堆積密度顯著增大，可以很大程度上改善粉體的流動性和分散性，最大限度地消除團聚的影響，從而實現高密度填充，廣泛應用在電子陶瓷、電子封裝、涂層等領域。不過由于需要精確控制顆粒的形狀和大小，對工藝條件和過程控制要求十分嚴格，高品質的超細球形氧化物粉體的制備一直是行業的重點與難點。

在眾多制備球形粉體的方法中，高頻感應熱等離子體具有能量密度大、溫度高和冷卻速率快等特點，同時，由于產生等離子體的感應線圈位于等離子體炬外，不會帶來電極污染，且等離子體反應體系氣氛可控，因此在制備和處理高純度球形粉體材料方面具有明顯的優勢和潛力。

高頻熱等離子體制備的特種粉體

利用高頻等離子體高溫弧，粗原料粉體會快速熔融氣化，此時熔融的顆粒因表面張力可形成球形液滴，之后通過控制冷凝速度，在極大的溫差下使熔融液滴迅速冷卻固化，得到規則的球形顆粒。在此過程中，顆粒內部的氣體和一些易揮發或能與氣氛發生反應的的雜質容易擴散到表面并揮發脫離體系，因此可減少孔隙的形成，并提高了材料的純度，為球形氧化物顆粒在高端領域的應用提供了更為豐富的可能性。

作為熱等離子體技術制備粉體材料的資深專家，中國科學院過程工程研究所的袁方利研究員經過長期的經驗積累，已經參與研發了多種具有特色的特種粉體制備技術，包括利用氧活性粒子強化氧化調控超細球形氧化物的生長、利用氫活性粒子強化還原反應制備金屬和非氧化物粉體等。其中，利用氧等離子體制備出的超細球形氧化鋁顆粒致密規則，表面光滑，已成功應用于制備細晶氧化鋁陶瓷。

等離子體制備的超細球形氧化鋁

如果您想了解更多關于高頻熱等離子體制備超細球形氧化物粉體的內容，6月12日，中國科學院過程工程研究所的袁方利研究員將親臨“中國粉體工業百人論壇現場”，分享報告《高頻熱等離子體制備超細球形氧化物粉體》，介紹熱等離子體制備超細球形氧化物粉體的研究進展，重點介紹導熱用超細球形氧化鋁粉體，并對高頻熱等離子體制備粉體技術進行了展望。內容包括：

1）超細球形氧化物粉體研究現狀；

2）熱等離子體制備超細球形氧化物粉體研究進展；

3）超細球形氧化鋁粉體的特性及應用研究；

4）熱等離子體制備粉體技術展望。

報告人介紹

袁方利，研究員，博士生導師。主要開展特種粉體材料制備與應用研究，重點圍繞熱等離子體制備特種功能粉體進行設備研制、粉體材料研發和應用研究。研發了高頻熱等離子體制備粉體裝置，實現了納米球形氧化鋁、氧化硅和球形難熔金屬粉及納米金屬粉體等的宏量制備；開展了硼化物和碳化物等超高溫陶瓷粉體研制，實現了超高溫陶瓷粉體的批量化制備。發表SCI論文100多篇，獲授權發明專利6項。2010年獲北京市科學技術獎二等獎，2011年獲中國石油和化學工業科學技術獎三等獎，2016獲中國顆粒學會-贏創顆粒學創新獎，2023年北京市自然科學二等獎。中國力學學會等離子體專業委員會委員。

粉體百人論壇會務組