中国粉体网讯 在各类微球材料中，陶瓷空心微球是一种轻质、高强度并且耐高温绝热的新型材料，与传统的玻璃空心微球相比，陶瓷空心微球的抗压强度可以达到前者的数十倍甚至上百倍；同时与致密的耐火材料相比，具有低密轻质、抗热震性好、保温性能好和导热系数低等特点；与普通的隔热材料相比，具有高强度、耐高温和高温烧蚀收缩量低等特点，所以陶瓷空心微球不仅可以作为隔热层，也可以直接与火焰接触，是优质的轻型结构耐超高温的新型材料，广泛应用在军事武器、航空航天等领域。
比如以空心二氧化锆微球为原料制备得到的热障涂层，具有良好的隔热、防腐蚀等特点，保证了航空航天飞行器和工业燃气轮机关键热端部件的可靠性和服役寿命。高质量二氧化锆空心微球是制备高性能热障涂层的基础。
现有的陶瓷空心微球制备方法主要包括模板法、溶剂热法、喷雾干燥法和等离子烧结法等。这些方法制备的空心微球的成分很丰富，包括氧化物、氮化物、碳化物等，虽然通过这些传统方法制备的空心微球种类丰富，性能独特，但是这些空心微球的强度普遍很低，在有些应用中，很容易破碎。这一问题在添加空心微球制备高性能多孔陶瓷、多性能复合材料、橡胶增强及改性上尤为明显。
热等离子体具有温度高、导热快、冷速大、气氛可控、产率高等特点。科学家们在利用热等离子体球化各种物质上开展了大量的工作，并取得了很多成果，经过热等离子体球化的颗粒不仅球形度和流动性非常好，而且更加致密，机械强度也更高。也有部分学者将热等离子体技术初步应用到了空心微球的制备上，所得空心微球壳层致密，鲜有缺陷，有着较高的强度。
球化是利用热等离子体温度高、能量密度大等特点，将形状不规则的原料粉体迅速加热而熔化或气化，然后在极高的温度梯度下迅速冷却固化或沉积，最终得到球形粉体颗粒的一种技术。球化过程所用的热等离子体炬主要有直流（转移或非转移）弧和射频感应弧两种。其中，直流等离子体球化处理技术具有能量转化率高、产品产量高、投资少、易实现规模工业化生产等优点，该技术可制备出空心率高（＞95%）、粒径分布窄、表面致密的高品质空心陶瓷粉，为高性能热喷涂涂层提供理想原料。
近些年，以等离子体喷涂为代表的热喷涂技术被广泛应用于半导体领域、航空航天领域、电力能源、医疗领域、汽车领域。但热喷涂涂层质量严重依赖于喷涂过程中粒子温度、速度及射流形态等关键参数的稳定性。传统“事后检测”的质量控制模式存在滞后、有损、不可全面追溯等固有缺陷，成为制约高可靠性涂层工艺开发周期长、量产一致性控制难的核心瓶颈。
随着工业制造向智能化、精细化转型，智能化喷涂逐渐替代传统人工喷涂，成为企业提升核心竞争力的关键。智能化喷涂依托智能机器人、自动化控制系统等技术，实现喷涂全流程自动化、精准化控制，其效率提升体现在“省人力、省时间、省材料”三大维度，精准优化上述难题。
2026年6月30日，中国粉体网将在无锡举办“2026高端热喷涂材料制备与应用技术大会”。届时，四川大学副院长余德平将带来《高性能空心陶瓷粉等离子体制备技术及数字化热喷涂》的报告，报告旨在为高性能涂层材料的开发与产业化应用提供新思路，通过融合先进粉体制备技术与数字化手段，促进热喷涂技术在高端制造领域的创新与发展。
报告老师简介：
余德平，担任四川大学机械工程学院副院长，先后入选四川省“特聘专家”、四川省学术和技术带头人后备人选、四川大学“双百B”人才计划，获四川大学“优秀教师”、“十佳青年教师教学奖”、“五粮春优秀青年教师教学奖”、“青年骨干教师”、“探究式—小班化教学竞赛二等奖”、“全英文授课教学质量优秀奖”等荣誉称号。
主要从事先进制造技术及智能装备（等离子体制造技术、精密及超精密加工技术、制造过程智能诊断与预测）方面的研究。主持国家自然科学基金面上项目2项和青年基金1项、国家重点研发计划子课题1项、四川省科技厅重点研发项目2项、校市级战略合作项目3项、中国工程物理研究院超精密加工重点实验室重点项目1项、医工融合创新项目3项、企业委托项目20余项。。在《International Journal of Machine Tools and Manufacture》、《Journal of Materials Processing Technology》、《International Journal of Advanced Manufacturing Technology》、《International Journal of Heat and Mass Transfer》和《Plasma Chemistry and Plasma Processing》等国内外有影响力的期刊和会议论文中发表论文100余篇（SCI 检索70余篇、EI检索80篇），SCI他引1500余次。获授权中国发明专利15项、实用新型专利10余项。
来源：
陆晨：热等离子体制备高强度陶瓷空心微球的研究
（中国粉体网编辑整理/空青）
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