中国粉体网讯 2025年4月16日，由中国粉体网主办的“2025第二届高端研磨抛光材料技术大会”在河南郑州成功举办！大会期间，中国粉体网邀请到多位业内专家学者做客“对话”栏目，就高端研磨抛光材料与技术、研磨抛光装备及应用、行业未来发展等方面进行了访谈交流。本期，我们邀请到的是上海大学施利毅教授。
中国粉体网：施教授您好，请问，常见的纳米粉体合成技术有哪些？在纳米粉体制备的精准调控中需要注意哪些关键点？
施教授：纳米粉体的合成技术还是比较多的，有物理气相沉积、有液相沉淀、溶胶凝胶、水热法，现在还有一些新的技术，像微通道技术等等。
精准调控的话，它的核心是一定要根据应用的需要来设计开发具体的纳米材料，不仅仅是追求尺度，更重要的是要考虑到除了尺度以外，它的形貌、晶型、分散性、表面特性等等，根据应用需要来开发纳米粉体材料。
中国粉体网：施教授，什么是微流道技术？目前，课题组在微流道技术制备纳米粉体方面的研究进展如何？
施教授：微流道技术，首先是通过微加工手段，在载体上设计开发成一个微小通道，然后在微通道里面注入反应液体，在这个微小的通道里面进行化学合成反应，除了尺度以外，精准控制纳米粉体化学组成、结构等等这样的一个技术。
我们课题组用微流道技术来开发纳米粉体，应该也有五六年的时间了。目前，我们主要是针对一些难以用普通方法来获得的纳米粉体材料，特别是产业需求比较迫切的材料。比如说我们针对电子陶瓷粉体，MICC的核心粉体叫钛酸钡，钛酸钡在电子陶瓷里面应用还是比较广的，其中有立方体结构，有四方相结构，要求尺度要小，有特定形貌，通过常规化学合成的话，对粉体结构的精准控制还是有一定难度的，我们采用微通道技术来设计开发这样一些材料。目前来说，我们能够获得球形度较好的50纳米左右的立方相钛酸钡，以及尺度在80到90的四方相纳米钛酸钡，其晶型结构都是非常完整的。所以，微流道技术的应用还是比较有前途的。
中国粉体网：施教授，纳米粉体在集成电路加工、锂离子电池、环保催化等领域的性能需求差异显著。如何通过精准调控技术实现“一材料多用途”？
施教授：关于这个问题的话，我的观点就是一定要结合具体的应用来开发不同形态结构的纳米材料。可能这个材料的化学组成是同一个物质，但是它的应用不一样，对它的形态结构要求也会不一样。
比如以氧化铝来说，在集成电路抛光方面，它作为重要磨料之一，那么它的要求就是尺度要小，α晶型完整，分散性要好；在锂离子电池方面，它可以作为正极的掺杂包覆材料，提高正极性能，它的要求是尺度小、活性要高，要跟正极材料进行掺杂或包覆反应；在催化应用方面，氧化铝是非常重要的一个载体，很多地方要用到γ型、比表面积大、活性高，并要给催化反应物质提供反应通道。这些对它的结构和性能要求是不一样的，所以，我们要根据具体的应用来设计具体的纳米材料。
中国粉体网：施教授，您认为在纳米粉体的规模化生产中，如何平衡“精准调控”与“低成本量产”之间的矛盾？
施教授：精准调控纳米材料，更多的是应用在一些高端制造业，相对来说成本的概念不像传统的产业这么敏感，但是肯定也要做到低成本制造。
主要还是针对它的组成，形貌、尺度这些要求来设计，可以围绕几个方面，第一方面，是选择合理的工艺，就是说要做好某一个应用的纳米材料，不一定是这个工艺越复杂越好，要有合适的工艺；第二点，要有效地控制反应的供应条件，就是要减少人为的因素，增加工艺管控过程中的自动化检测、在线检测这些手段，能够降低人为干预的一些成本；第三点，主要从装备角度，我们要开发采用一些高效、节能、自动化程度高的设备来降低人力成本；第四方面的话主要从原料端，原料也不是越贵越好，我们要选择合适的原材料，质量优、价格相对比较合理，关键一定要针对应用来选择。这样，我们从多个方面来进行把控，降低或者是有效降低相关制造成本。
中国粉体网：施教授，针对集成电路超精密抛光，在研究精准调控纳米-氧化铝、氧化硅等纳米磨料制备的过程中主要挑战是什么？未来，纳米磨粒的研究方向和趋势是什么？
施教授：挑战的话我认为主要有两个方面。一个就是针对集成电路抛光具体工序要求来提供合适的纳米材料。比如说，刚才讲的氧化铝，它的尺度要小，α晶型含量要高，分散性要好等等；那么，氧化硅的话，不同的工序有不同的尺度，小到几个纳米，大到比如说几十个纳米，特别重要的是它的超高纯，纯度要高等等。第二个方面，主要是批次稳定性，对我们生产开发人员来说，怎么样保持这个批次的稳定性也是非常重要。
关于纳米磨料的未来发展，在集成电路加工方面，随着集成电路加工技术越来越先进，对磨料的要求也是越来越高的。我想主要从这样几个方面，将来可能会形成重要的方向。第一个就是磨料的优选，刚才讲的氧化铝也好，氧化铈也好，氧化硅也好，再比如像金刚石、碳化硅等这些硬度高的新磨料，能不能用在先进的集成电路里面，这也是大家研究的热点之一。
第二个的话，是怎样来优化我们的制备工艺，提高效率，保持质量的稳定性，比如说新的技术，像水热合成等等，这些技术也已经或更多会用到磨料制备。第三个的话主要是怎样进一步提高磨料的性能，比如通过一些复合掺杂技术提高磨料的性能。
第四个的话是有一些新技术的介入，比如说通过人工智能、大数据这些技术来提高磨料的性能，拓展应用范围，另外一些新技术的结合，比如说激光辅助抛光、等离子辅助抛光等等，来进一步提高磨料的功能。第五个的话，也是非常重要的一个方面，就是绿色生态，怎么样通过绿色制造来开发新的磨料，还有很重要的就是我们磨料应用了以后怎么样回收再利用，这个也是未来的方向之一。所以，总的来说，这个领域还是大有前途的，有很多创新的空间留给大家。
中国粉体网：好的，感谢施教授接受我们的采访。
