隨著粉體材料應用的不斷深化，粉體材料性能的一致性與工程可控性，正成為材料研發、制造與應用過程的共同關注焦點。在實際應用中，除了容易量化的顯性指標，一些難以直接測量的隱性指標對粉體使用效果影響重大。粉體隱性參數往往與工藝適配性高度相關，但常被忽視于材料說明書之外。當前，精準而多維的材料表征手段，正逐步成為推動產品開發與工藝優化的關鍵力量。

在本期粉體圈·粉體工業萬里行走訪中，我們來到碼科泰克（上海）探傷設備有限公司（下稱碼科泰克），作為無損檢測領域的資深企業，碼科泰克通過收購專注于粉體物性測量解決方案的nanoseeds公司，成功切入粉體測試領域，并逐步建立起一套覆蓋粉體微觀結構（單個粒子）與宏觀行為（大量粒子集合體-粉體）的綜合測試體系，為粉體材料的為粉體材料的產品開發、性能驗證及工藝優化提供了系統化的數據支撐。

萬里行團隊與碼科泰克技術顧問島田泰拓（左二）、營業部經理李毅鳴（左三）合影

一、核心產品

針對中國市場，碼科泰克布局三大核心測試方向，覆蓋粉體在以下典型性能維度的表征需求：

1、粉體（單顆粒）強度測定

在許多應用場景中，粉體并非只是靜態地呈現出某種“堆積狀態”，而是在成型、破碎、流動、混合、包覆等一系列加工環節中，始終承受著不同形式的機械應力。這些應力不僅影響顆粒之間的協同作用，更可能導致顆粒本身發生破碎、變形，從而改變粉體的分布、堆積密度及最終性能。尤其在精密制造日益普及的當下，單顆粒強度的精確評估，已成為粉體材料研發與工藝設計中不可或缺的關鍵參數之一，對預測其破碎行為、優化造粒工藝、提升成品一致性具有重要指導價值。

碼科泰克所提供的顆粒強度測定系統，采用獨創的專利加載與探測技術，最低可實現10nN級別的加載控制，突破了傳統設備在微粒子測定方面的精度瓶頸。該系統適用于粒徑大于3μm的顆粒，可精確獲取其破碎力與破裂模式。測試過程中，系統實時顯示力-位移曲線和破裂波形圖像，并同步錄制全過程視頻，可為顆粒行為研究與材料優化提供直觀、可量化的多維數據支持。如下是粒子強度測定設備的操作說明及應用場景：

應用場景：

粒子破碎力的測定；

聚集粒子的凝聚力的測定；

不同溫度下粒子強度變化的測定；

粉體材料的品質管理；

顆粒表面處理后的強度測定；

2、粉體層剪切力測定

在實際工藝中，粉體會以堆積層狀態存在于料倉、模腔或壓實床層中。“粉體層剪切力”正是評估這類粉體層在受壓、受剪狀態下的抗剪阻力，反映其內部顆粒之間的摩擦力、粘結力及結構穩定性。這一指標不僅關系到物料的流動性、填充性和脫模性，也是衡量粉體與工藝環境適配性的核心參數。

碼科泰克的剪切力測定設備具備以下技術優勢：極低樣品量需求，最小僅需1mL，即可開展可靠測試；測量單元可加熱控溫，模擬實際工況下粉體行為，提升數據適用性；一次測試采集多維數據，包括剪切力、摩擦特性等；基板材質可定制，支持模擬不同料倉或模腔壁材質，增強工藝匹配度。如下是粉體層剪切力測定設備的的操作說明及應用場景

應用場景：

填充性/應力緩解評估：通過粉層在受壓或受剪過程中的形變響應，評估其適應不同壓實或填充環境的能力。

粉體-平面間的附著性與摩擦性評估：可模擬粉體與模壁、料倉壁等接觸面的行為，預測是否會粘結、掛料或出料不暢。

批次間差異性評估：對比不同批次原料在剪切過程中的力學響應，幫助分析來料穩定性和工藝窗口。

3、摩擦帶電測試

粉體在管道、容器、投料系統流動時，容易因摩擦或分離接觸而帶電；積累的靜電可能導致物料吸附、分層、團聚甚至放電起火等問題；通過帶電測試，可以預測并預防此類安全隱患與工藝異常。摩擦帶電測試在電池材料中的碳材料（如導電碳黑、碳納米管、石墨等）是一個非常有代表性的應用場景，它對漿料均勻性、極片涂布質量以及最終電池性能都有重要。

二、應用案例

截至2024年6月，nanoseeds 已廣泛服務于400多個專利項目，其先進的粉體物性測試解決方案被廣泛應用于多個高性能粉體材料領域，包括但不限于電池材料、3D打印、粉末冶金、制藥與化妝品等。通過對顆粒強度、流動性、密度、附著力、均勻性等多個關鍵指標的定量測試，nanoseeds 為新材料的開發與工藝優化提供了精準可靠的數據支撐。

以固態電池為例，可先通過粉體強度檢測設備進行單顆粒的強度確認，后經過粉體摩擦檢測設備可以在指定壓力及溫度下分析出其壓實密度附著力等數據，深度還原工藝流程，填補在干/濕法電極制作工藝中的無物性標準的空白，完善工藝流程。

粉體物性測定使用客戶及其專利（部分）：

1、豐田中央研究所

專利JP7293901顆粒和防水層及其生產方法

通過粉體壓縮率數值測定粉體層（電極膜）的填充性。

2、村田制作所

專利JP7322846軟磁性材料及其粉末成形

通過應力緩和率計算其滑動率，測定相關粉體層的高密度化

3、TDK

專利JP7135377稀土磁鐵的制造方法。

為制造高密度磁鐵需要測定粉體材料的相關數據

4、三菱マテリアル電子化成(三菱材料電子化成）

專利JP5754580銦錫氧化物粉末（ITO粉末）

通過內部摩擦力的提高，粉體間的密合性提高，膜強度改善

5、住友金屬礦業

專利JP5344099銀粉及其生產方法

當粉體材料制成漿料時，為得到期望漿料內部摩擦角等測量是必要條件

三、服務模式

在“粉體材料性能”日益成為產品開發瓶頸和工藝優化關鍵的今天，碼科泰克以nanoseeds為橋梁，打通了從粉體微觀表征到宏觀工程響應之間的關鍵通道。碼科泰克通過檢測服務、設備銷售與租賃、專家講解等多維度服務模式，不僅可為粉體材料研發團隊提供了“數據”，更提供了理解材料行為、優化工藝路徑的“工具”與“思路”。從實驗室到生產線，粉體世界的復雜行為不再只是“經驗判斷”，而是可以被測量、被解讀、被優化的工程對象。精準的物性表征技術，正在協助越來越多的材料企業邁向高性能、高一致性、可控制造的新階段。

粉體工業萬里行