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先进微纳米尺度粉体材料和非晶纳米晶体粉体材料制备中试平台

发布日期:2024-10-15 发布人: 原创 浏览次数:311



天际公司具有成熟的生产线与一流的技术和服务,测试平台可覆盖金属类、陶瓷类、高分子类粉体材料的中试研发装备,包括了:
①粉体材料的制备装备,从微米→亚微米→纳米等不同尺寸材料的全覆盖;
②粉体表面修饰改性的球化致密化装备,从低温→中温→高温材料的全覆盖;

③粉末材料晶体结构处理装备,从多晶→单晶、非晶→纳米晶的全覆盖。


已开展服务及运营,成效显著,利用物理手段,如等离子体法、雾化法、物理气相沉积法等,能够制备具有特定颗粒大小和形貌、性能的粉末材料。平台能够根据客户需求,选择和定制不同材料的合成设备、工艺并优化参数进行中试实验。针对非晶态和纳米晶态材料,平台采用雾化法、快速冷却凝固法和高温法等工艺手段,能够实现多种合金体系的非晶化和纳米晶化处理。通过控制冷却速率和能量输入,可调控材料的晶粒尺寸和非晶含量,以提升材料的力学性能、磁性能和电学性能。平台具备先进的材料表面改性能力。可利用等离子体技术和高温技术等,对粉末材料进行功能性改性。例如,通过等离子球化技术,增加材料致密性,提升材料导热性能。平台通过多次实验与调整,已形成一套针对不同材料体系的标准制备流程和专业班底。具体流程包括原料选择、工艺参数设定、设备运行条件优化、后处理工艺等。已实现多种微纳米粉末材料和非晶纳米晶材料的小批量制备,其设备和生产工艺稳定性和可重复性已在实际应用中得到验证。平台已为多家科研机构和企业提供中试服务,为客户提供先进材料生产设备的选型或全新开发,以及材料生产工艺的探索和验证。包括:华为、万华化学、中南大学等,基于平台的中试实验和改性工艺优化,帮助客户实现多个材料生产技术研发成功或准备实现产业化。


1. 粉体材料制备设备及技术



适用于:毫米级颗粒、微米级粉末、亚微米级粉末、纳米级粉末。测试平台配置:水雾化制粉设备、气雾化制粉设备、旋转盘离心雾化制粉设备、直流、微波、射频等离子体制粉设备。
应用领域: 金属3d打印、表面修饰/改性材料、锂电材料、MLCC、导电浆料、金属软磁材料等。

2. 粉体球化致密化改性设备与技术

热射流球化技术及微波等离子体球化技术


2.1  低温粉末球化(熔点<800 ℃)
2.1.1 热射流球化技术,这是一种粉体球化/致密化设备,主要结构包括送粉枪、热射流球化发生器、球化塔、收集装置和集中控制系统等。该设备通过冷气管内冷气流量的控制实现对粉末在球化塔内熔融位置的调节,降低了粉末熔融时形成大颗粒球形粉末,同时结合旋风热气以及打散杆进一步的提高了粉末与热气混合均匀度、分散效果和受热均匀,制备出的球形粉末颗粒粒径均匀,产品质量稳定。


适用于:毫米级颗粒、微米级粉末、亚微米级粉末、纳米级粉末

适用范围:锂电负极材料、高分子材料、低熔点金属及合金材料、低熔点复合材料等。


2.1.2 微波等离子体技术是一种利用微波能量来产生等离子体的技术。微波工作室产生中/高温等离子体,可在氧化、还原或惰性环境下工作,可以为刻蚀、裂解、反应、熔融和球化等各种功能的技术提供热源。
适用范围:锂电负极材料、高分子材料、低熔点金属及合金材料、低熔点复合材料等。


2.2  中高温粉末球化:600 ℃-2500 ℃


适用范围:氧化物陶瓷粉体材料。
优势:产能大,生产成本低。

2.3  高温粉末球化:<5000 ℃



适用范围:中、高熔点金属及合金、高熵合金、高熔点陶瓷材料、难熔合金等
优势:热等离子体焰炬温度高;可用于高温粉体制备~5000 ℃;冷却速度极快 ~105 ℃/s;粉末制备纯度高,球形度高;粉体制备粒径分布窄;热利用率高。

3.  粉体组织处理

天际公司提供多晶、非晶、纳米晶粉末批量生产的设备及产业线。

  具备提供公共服务的功能:先进金属、陶瓷、无机非金属粉体材料生产设备设计和研发;材料样品试制,生产工艺探索和优化及验证;粉体材料性能表征和评价。 
以上各实验平台,欢迎新老客户前来参观、测试。  

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