中国粉体网讯 电子设备的小型化和集成化对聚合物基热管理材料提出更高的散热需求。研发新型高导热填料构筑有效导热路径是实现高性能热管理材料的关键。
热等离子体技术因具有温度高、反应气氛可控、能量密度大且污染小等特点，在制备纳米及微米球形粉上表现出极大的优势，如球形硅微粉、氧化铝粉等。
热等离子体技术
等离子体是除固、液、气外物质存在的第四种状态，它是由电子、阳离子和中性的粒子构成的整体呈电中性的集合体。根据等离子体中重粒子温度的高低可以将等离子体分为热等离子体和冷等离子体两大类。
热等离子体与冷等离子体的典型的电子密度和电子温度分布图
热等离子体中重离子的温度可达3×103至3×104K，基本达到了局部热力学平衡状态。该状态下的热等离子体存在这样的关系：电子温度Te=等离子体温度Th=激发温度Tex=电离反应温度Treac，因而热等离子体具有统一的热力学温度。
等离子体制备球形粉体的方式
基于高频热等离子体温度高、冷却速率快的特点，采用物理气相沉积技术制备纳米粉体。
等离子体制备球形粉体的方式主要有两种。
一是将形状不规则、粒径较大的原料粉体通入热等离子体的高温弧，利用热等离子体产生的高温环境快速的使原料颗粒受热熔化（或表面熔融）。由于表面张力作用，熔化的粉体形成球形，在合适的冷却速率下固化，得到球形粉体。二是以不规则粉体或者前驱体为原料，以热等离子体为高温热源，原料与其中的活性粒子发生反应经快速的冷却沉积，生成理想的粉体材料。
利用热等离子体高温、高能、气氛可控且无污染等特点，通过控制制备过程中的参数如加料、冷却速率、产生等离子体的功率等可制备高纯度、高球形度、不同粒径的球形粉体。因而，利用等离子体技术制备球形粉体在能源、航天、化工等领域得到了越来越广泛的应用。
热等离子体制备的球形Al2O3
欧阳玉阁教授课题组采用热等离子体技术制备了纳米球形氧化铝粉体，基于颗粒的可控烧结性，先后获得了微米级网络氧化铝、2D曲面氧化铝、中空网络氧化铝，实现了聚合物基复合材料热传输性能的大幅提升。针对纤维素膜导热低的问题，采用热等离子体技术，以硅球为支撑点，原位生长制备了石墨烯包覆硅球（Si@GNPs）粉体，提升GNPs在基体中分散性的同时，实现纤维素膜纵横向热导率同步提升。
2025年5月28日，中国粉体网将在江苏·苏州举办“第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到北京工商大学欧阳玉阁副教授出席本次大会并作题为《基于热等离子体技术制备粉体在热管理材料上的应用》的报告。本报告将基于热等离子体技术，对纳米球形氧化铝粉体的制备工艺、晶型、形貌、分散性及表面特性进行详细介绍，并对其在热管理复合材料等领域的应用及研究现状进行总结。
专家简介
欧阳玉阁，工学博士，2020年毕业于中科院过程工程研究所，导师为袁方利研究员。目前就职于北京工商大学，副教授，研究生导师，研究工作聚焦于热界面材料结构设计，相变储能材料与可穿戴智能温控材料等。近三年，主持国家自然科学基金、北京市教委科研计划一般项目以及横向课题多项，累计在Composites Science and Technology、Composites Part A-Applied Science and Manufacturing等期刊发表SCI论文30余篇，出版学术专著1部，起草团体标准1项，获河南省科学技术进步奖二等奖1项（4/10），中国轻工业联合会科技进步二等奖1项（4/4），河南省教育厅科技成果一等奖1项（5/11）。
参考来源：
1.欧阳玉阁. 球形氧化铝粉体在陶瓷和导热复合材料上的应用研究. 中国科学院大学
2.白柳杨等. 高频感应热等离子体在微细球形粉体材料制备中的应用. 高电压技术
3.谭佳妮等. 填充型聚合物基导热复合膜的研究进展. 中国塑料
（中国粉体网编辑整理/轻言）
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