中国粉体网讯 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。
随着锂电新能源、半导体封装、增材制造、高端新材料产业快速迭代，市场对球形粉体的球形度、致密度、纯度、粒径均匀性、量产稳定性要求持续升级。这也对球形化装备提出了更高的挑战。
机械整形装备
机械整形法通过高速冲击式磨机、介质搅拌磨等粉碎设备制备相应的微细粉体材料，再结合干法和湿法研磨，制备出粒度较细、粒度分布较窄、具有一定球化率的粉体材料。
气流涡旋微粉机
气流涡旋微粉机是一种先进的立式微粉碎设备，因其结构简单、粉碎性能好等优点广泛应用于各种微细颗粒的生产制备。
气流涡旋微粉机
来源：浙江丰立
HYB型粉碎设备
主要由混合机、定量计量系统、主机、成品收集装置、控制操作系统组成，应用在涂料、印刷油墨、医药品、化妆品、粉末冶金、石墨球形化、球形水泥等领域。系统的工作原理如下：物料在主机内转子的旋转下被迅速分散，并受到锤头强大的冲击力作用，同时也包括受到粒子间相互作用的压缩、摩擦、剪切、撞击等多种力的作用，之后通过循环管道再次进入机体内部继续进行球形化处理。
HYB主机结构示意图
搅拌磨机
搅拌磨机作为一种低耗高效的细磨和超细磨设备，主要通过研磨摩擦的方式进行磨矿，由于其独特的工作原理，相比于球磨机具有能量消耗低、磨矿效率高、产品粒度分布范围窄等优势，在处理微细粒连生体、提高矿物单体解离度等方面具有显著优势。
来源：长沙万华
其他机械整形设备：球磨机、气流磨、珠磨机等。近年来，国内外企业对于设备不断改进，整形设备种类繁多。
机械整形法制备球形粉体的研究
喷雾干燥机
喷雾干燥法是将液态物质雾化为液滴，随后在热气流中水分迅速蒸发，从而凝固为固态颗粒。喷雾干燥法的优点在于工艺简单，产物性能易于控制。
来源：龙鑫智能
等离子体球化装备
等离子体球化法具有高温、高焓、高化学反应活性、反应气氛和反应温度可控等特点，非常适合制备纯度高、粒度小的球形粉体，尤其适用于高熔点金属球形粉体的制备。
直流电弧热等离子体球化装置
设备简单，电弧区的热力学温度可以达到104K，合成速度快，成本低，能合成的纳米颗粒种类多，是金属、金属氧化物、精密陶瓷纳米颗粒合成中应用最广的一种方法，可通过改变实验进料速度、气氛条件、输入功率、气流流速等实验参数对最终生成的颗粒的尺寸和形貌进行控制。
直流电弧热等离子体球化装置
射频感应等离子体球化装置
射频等离子体具有热源稳定、能量密度大、加热温度高、冷却速度快、无电极污染等诸多优点，对难熔金属也能达到良好的球化效果，可以改变不规则粉体材料的形貌，增大粉体颗粒的球形度，同时还能减少缺陷粉体。该技术已经广泛应用于难熔金属和陶瓷材料的球形粉体制备，如钨粉、铬粉、钛粉及其合金、高纯石英和氧化铝等。
射频感应等离子体球化装置
雾化装备
雾化法是在粉体原料熔融后，通过特定的方式（如高压气体雾化、离心雾化、超声雾化等）对熔融态液体进行雾化处理，即将熔融态液体冲击剪切成尺寸小于150μm的颗粒，随后对液滴进行快速冷却固化，从而获得球形粉体的工艺过程。根据能量来源不同，雾化法分为气雾化法、离心雾化法和超声雾化法等。
电极感应熔化气体雾化法球化装置
电极感应溶化气体雾化法的技术特点是采用无坩埚熔化技术，原料被加工成棒状，直接放置于感应线圈中加热熔化，自由下落的熔融液体在高压惰性气体的冲击下，雾化成小液滴，随后，小液滴在雾化室中冷却凝固成球状粉体。
电极感应熔化气体雾化法球化装置
真空熔炼惰性气体雾化法球化装置
真空熔炼惰性气体雾化法的技术特点是在水冷铜坩埚中熔化粉体原料，水冷铜坩埚的底部连接有感应加热漏嘴，该漏嘴系统将熔融液流引入气体雾化喷嘴进行雾化。
真空熔炼惰性气体雾化法球化装置
等离子旋转电极雾化法装置
等离子旋转电极雾化法的基本原理是将阳极金属棒放置于高速旋转的旋转轴上，在等离子热弧的作用下熔化，熔融金属液滴在离心力的作用下沿切线方向上发散成细小液滴，最终凝固球化成粉，整个过程在真空或者惰性气体保护气氛下进行。
等离子旋转电极雾化法装置
高温熔融球化炉
气体燃烧火焰成球法是以乙炔气、氢气、天然气等工业燃料气体作为产生洁净无污染火焰的热源，通过高温火焰喷枪喷出1600~2000℃的高温火焰，将预处理后合格的粉体通过送粉器送入球化炉中，采用氧气-燃料气体射流对粉体进行加热驱动和高温熔融、而后冷却成球，最终形成高纯度球形粉体。此方法多用于球形硅微粉体以及球形氧化铝粉体的制备。
气体燃烧火焰成球法示意图
高温熔融球化炉
反应釜
化学法制备球形粉体主要是通过引入特定的化学物质，在一定的反应条件下发生物相转变或化学变化，由离子、原子和分子重新形成晶核并形成完整的晶体结构，从而得到球形粉体。化学法包括气相化学反应法、水热法、沉淀法、溶胶凝胶法及微乳液法等，常会用到反应釜。
小结
机械法球化设备的持续迭代与精细化，高端等离子体球化装备的国产化突破，微波等离子体制粉设备的进展。粉体球形化装备正呈现“高精尖突破”与“传统升级”并行的态势。
参考资料：
彭琳等.球形粉体制备技术研究进展
谢睿宁等.颗粒球化技术及装备的研究现状
何鹏等.天然石墨球形化设备应用现状与展望
（中国粉体网编辑整理/黑金）
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