【原创】等离子球化技术及产业化实践


来源:中国粉体网   昧光

[导读]  10月28-30日,北京粉体技术协会与中国粉体网将在上海跨国采购会展中心联合主办“2026绿色智能超细粉体加工技术及装备产业高峰论坛”,届时将邀请北京厚朴思技术有限公司总经理唐皇哉作《等离子球化技术及产业化实践》专题报告。

中国粉体网讯 随着现代工业与科技水平的迅速发展,不同行业对粉体材料的性能要求越来越高,粉体材料除了要具备极低的杂质含量、较细的粒径,较窄的粒度分布,还需具有一定的颗粒形貌。球形粉体由于在表面形貌、粒径分布和流动性等方面表现出优异的性能,因此在高端产业中得到了广泛应用。


等离子球化技术


等离子球化技术以金属不规则粉体为原材料,利用射频磁场激励或者微波能量激发气体形成等离子体形成高温热源,通过载气送粉装置将不规则粉体原材料送入等离子体高温区熔融,熔融后金属液滴在表面张力作用下收缩成球形,高速气流冲刷后形成金属球形粉末。



球化过程中边部气体主要起保护作用,中心气体被用作电离等离子体。等离子球化没有接触坩埚,能够提高粉末纯度,同时可以制得从纳米级到微米级不同粒度范围的金属球形粉末,尤其适用于高熔点金属球形粉末的制备。


等离子球化粉末研究现状


等离子球化粉末性能主要受到球化率的影响,如流动性、松装密度等。决定金属粉体球化率的工艺参数为送粉速率、送粉管位置、等离子体功率等。而等离子体功率决定了球化过程中的总热量,最优的功率有利于粉末表面形貌的改善,同时减小内部缺陷。


北京厚朴思技术有限公司开发出高能等离子球化技术,可将各类非球粉体转化成球形粉体。该技术球化率高达90%以上,可球化粒度范围覆盖亚微米到150微米,转化成本显著低于当前主流球化技术。已经制备出3D打印和MIM行业所需的球形钛及钛合金粉、钨粉、钽粉、半导体封装行业Low-α氧化铝粉,高熵合金,TZM合金,碳化钛等各类粉体。



北京厚朴思等离子球化技术典型应用


2H工艺制备球形钛粉解决方案


工艺组合:氢化脱氢(HDH)预处理与高能等离子球化(HEPS)技术完美衔接,形成新一代工艺路线。


解决效果:细粉收率提升至90%以上,无空心球、卫星球等缺陷,球形度≥95%;


严格控制氧含量(15-53μm粒径≤1500ppm,0-25μm粒径≤2200ppm),满足航空航天、3D打印等高端领域对纯度的要求;综合成本较传统工艺显著降低。


短流程合金球形粉制备解决方案


工艺路线创新:针对合金粉体,提供“混合造粒-脱胶烧结-等离子球化”或“合金颗粒-破碎-分级-等离子球化”的短流程路线,已经成功制备出球形高熵合金,TZM合金粉。


解决效果:定制球形合金粉成分均匀,成本更低,已经逐步和中科院和上市公司展开合作。


10月28-30日,北京粉体技术协会与中国粉体网将在上海跨国采购会展中心联合主办“2026绿色智能超细粉体加工技术及装备产业高峰论坛”,届时将邀请北京厚朴思技术有限公司总经理唐皇哉作《等离子球化技术及产业化实践》专题报告,分享先进等离子粉体球化技术原理、制备技术以及产业化典型案例和应用效果。


专家介绍



唐皇哉,清华大学博士,北京厚朴思技术有限限公司总经理,致力于等离子技术及相关应用。核心研究方向包括等离子粉体球化,等离子制备纳米材料,等离子危废燃烧等。


参考文献:

李少强:金属球形粉末制备技术研究进展,西安欧中材料科技股份有限公司

北京厚朴思技术有限公司


(中国粉体网编辑整理/昧光)

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