在增材制造、热喷涂、粉末干压成型、电子陶瓷、导热复合填料等应用场景中，原生陶瓷微粉普遍存在颗粒形貌不规则、比表面积大、颗粒间范德华力强、松装密度低、流动性差等痛点，极易出现粉体架桥、堵粉、铺粉不均、充填一致性差、成型坯体密度离散等问题，直接制约自动化产线稳定运行与制品良率提升。常规超细陶瓷原料霍尔流速大多＞60 s/50g，部分亚微米粉甚至无法测出流速，难以满足自动化送粉要求。

针对上述行业共性难题，上海研倍新材料科技有限公司搭建陶瓷粉造粒 — 烧结 — 球化一体化工艺平台，配套自研造粒设备、高温烧结设备、球化整形及后处理分级装备，可面向氧化铝、氧化锆、YSZ、氮化铝、碳化硅、氮化硅、钛酸钡等多体系陶瓷粉体，提供从配方开发、小试研发、中试放大到稳定量产的全链条技术服务，实现粉体球形度、松装密度、霍尔流速、堆积特性的可控改性，兼顾科研探索的灵活性与工业化批量交付的稳定性。

工艺原理与技术路线

本工艺路线以 “形貌重构 + 结构调控” 为核心，区别于单一改性手段，通过分段式工艺协同控制颗粒内部孔隙、表面形貌、颗粒强度与粒度级配，系统性改善粉体流动行为：

1. 湿法制浆与喷雾造粒单元将原始超细陶瓷粉、分散剂、粘结剂、烧结助剂经湿法球磨分散，制备固含量 40 wt%～70 wt%、低粘度稳定浆料；采用离心 / 压力雾化喷雾干燥造粒，依靠液滴表面张力预成型为近球形团聚颗粒。造粒阶段精准调控浆料固含、雾化压力 0.5～3.0 MPa、进风温度 160～240 ℃、排风温度 70～110 ℃，可控产出D50：10～150 μm团聚颗粒，控制团聚颗粒粒径、颗粒内部均匀性与生坯强度，保证颗粒在输送过程不易破碎，压制时又可均匀溃解，兼顾流动性与成型活性。造粒成品球形度可达 0.75 以上。

2. 脱胶与高温烧结单元造粒生颗粒进入可控气氛高温烧结炉，完成低温脱除有机组分、中温预烧、高温固相烧结。控温区间室温～1800 ℃，升温速率 0.5～10 ℃/min，保温时间 0.5～8 h，气氛可选空气、氮气、氩气、弱还原气氛；通过烧结温度、保温时长、气氛分压精准调控烧结颈生长程度，颗粒内部孔隙率可在5%～60% 区间定制：可制备高孔隙隔热喷涂粉体，也可实现团聚颗粒致密化，提升颗粒自身力学强度，消除粉体储存与输送过程中二次团聚结块。烧结后颗粒球形度维持 0.80 以上。

3. 球化整形、分级均化单元烧结后粉体进入球化整形系统，对棱角、不规则团聚进行表面圆整化处理，进一步提升球形度；再经气流分级、筛分、混料均化，得到粒度分布窄、批次一致性高的成品粉体。经球化整形后成品球形度稳定≥0.88，最高可达 0.95；粒度跨度 D90/D10 可控制在 1.5～3.0 窄分布区间。

整套工艺可根据客户需求灵活取舍模块：仅造粒改性、造粒 + 烧结、造粒 + 烧结 + 球化全流程均可定制，适配不同场景对粉体孔隙、致密度、球形度指标的差异化要求。

核心技术优势

从根源解决粉体流动性短板，量化指标提升显著原生不规则陶瓷超细粉普遍无流动或霍尔流速＞60 s/50g；经造粒 - 烧结 - 球化一体化改性后，粉体转为点接触滚动摩擦，霍尔流速可稳定控制在 12～45 s/50g；松装密度提升幅度可达 30%～120%，振实密度同步优化，有效解决料仓架桥、送粉不稳定、SLM 铺粉条纹、干压坯体密度不均等工程痛点。

参考示例：亚微米 Al₂O₃原料（无流动性）→改性后 D50 30 μm 球形粉，霍尔流速 26 s/50g，松装密度 1.25 g/cm³。

宽区间参数可控，适配多品类陶瓷体系工艺窗口覆盖氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等；可定制D10–D99：5～200 μm粒度区间、孔隙率 5%～60%、球形度 0.75～0.95、残余碳含量≤0.3 wt%、目标物相纯度≥99.0% 指标，支持多孔团聚粉、致密球形陶瓷粉两类产品开发。

设备模块化，科研与量产双线兼容研倍新材自主配套系列化造粒、高温烧结、球化整形、分级提纯装备：

• 科研小试线：单次投料 50 g～5 kg，参数快速迭代，支持多配方平行试样；

• 量产连续线：单批次处理量 50 kg～2 t，批次间霍尔流速偏差≤5 s/50g，松装密度波动≤±0.08 g/cm³； 避免小试工艺到量产阶段的性能跳变，实现工艺无缝放大。

完备粉体表征质控体系，指标可追溯配套激光粒度仪、扫描电镜 SEM、霍尔流速计、松装 / 振实密度测试仪、XRD、氧氮分析仪、比表面积测试仪 (BET) 等检测设备，可出具全套检测报告：粒度分布、球形度、霍尔流速、松装 / 振实密度、BET 比表面积、物相组成、C/O/N 杂质含量。BET 比表面积可按需调控至 0.2～5.0 m²/g，数据可追溯，满足高校科研论文、项目验收以及高端工业客户入厂检验要求。

柔性定制服务可接受来料改性代工，也可联合开发新型陶瓷球形粉体配方；支持气氛定制、特殊升温曲线开发、表面包覆改性复合处理，提供工艺方案、样品试制、技术交底一体化服务。

典型应用方向

• 陶瓷增材制造（光固化陶瓷、陶瓷 SLM）铺粉原料，适配铺粉厚度 20～100 μm 工艺窗口

• 等离子喷涂、HVOF 热喷涂陶瓷团聚粉末，适配送粉器送粉速率 10～80 g/min 稳定输送

• 电子陶瓷、介质陶瓷干压 / 等静压成型造粒粉，坯体密度偏差≤±0.05 g/cm³

• 导热填料、球形陶瓷微珠、研磨 / 填充微球

• 催化载体、多孔陶瓷前驱粉体

• 高校、科研院所新型陶瓷材料研发试样

关于上海研倍新材料科技有限公司

上海研倍新材料科技有限公司专注先进粉体材料与粉体制备装备研发制造，团队由材料学教授、博士及资深粉体工程技术人员组成，深耕球形粉体、雾化制粉、粉体改性、高温热工装备领域，拥有湿法改性、喷雾造粒、高温烧结、等离子球化、气雾化等多条技术平台，面向航空航天、增材制造、电子信息、新材料科研机构提供粉体材料、定制代工、成套设备与工艺开发服务。公司坚持科研导向与工业化落地并重，以模块化装备与可复制工艺方案，助力客户突破粉体成型与应用瓶颈。