中國粉體網(wǎng)訊 由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025國際硅材料產(chǎn)業(yè)展覽會”于4月23-25日在南京國際博覽中心成功舉辦,。展會期間，我們邀請到中國科學(xué)院過程工程研究所袁方利研究員做客“對話”欄目，聊一聊熱等離子體在球形粉體制備中的應(yīng)用情況,。
中國粉體網(wǎng)：等離子體技術(shù)制備球形氧化硅粉體，相比其他傳統(tǒng)技術(shù)，它的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪些方面？
袁研究員：高頻熱等離子體通過感應(yīng)線圈內(nèi)兆赫以上高頻電流形成感應(yīng)電場,，激發(fā)感應(yīng)線圈中心設(shè)置的石英管（陶瓷管）內(nèi)的氣體，使氣體耦合電離產(chǎn)生等離子體,。高頻熱等離子體具有能量密度大,、溫度高和冷卻速率快等特點(diǎn)，同時,，由于產(chǎn)生等離子體的感應(yīng)線圈位于等離子體炬外,，不會帶來電極污染，且等離子體反應(yīng)體系氣氛可控,，因此在制備和處理高純度粉體材料方面具有明顯的優(yōu)勢和潛力,。
采用熱等離子體制備球形硅微粉包括兩大類，一類是利用熱等離子體高溫和快速冷卻特點(diǎn)進(jìn)行硅微粉球化,，也就是對不規(guī)則的硅微粉進(jìn)行球形化整形，它是利用熱等離子體的高溫使分散狀態(tài)的硅微粉顆粒熔融,，熔融顆粒形成液滴,，快速冷卻得到球形顆粒；另一類是利用熱等離子體強(qiáng)化氧化硅粉可控制備微細(xì)球形硅粉,，它是利用熱等離子體活性氧高溫強(qiáng)化氧化單質(zhì)硅粉獲得超細(xì)球形硅粉,。
相比其它制備球形氧化硅粉體技術(shù)，熱等離子體優(yōu)勢體現(xiàn)在下面三點(diǎn)：① 利用電能通過等離子體形式加熱氣體,，不僅氣體加熱效率高,，而且，氣體純度高，不會產(chǎn)生污染,，適合制備高純度球形硅微粉,；② 與氣體燃燒加熱相比，等離子體加熱不會引入羥基,，適合制備低羥基硅微粉,；③ 自動化控制程度高，穩(wěn)定性好,，獲得的硅微粉均勻一致性好,。
中國粉體網(wǎng)：在球形氧化硅粉體的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)當(dāng)中，等離子體技術(shù)并不是主流,，您認(rèn)為限制該技術(shù)在球形氧化硅領(lǐng)域應(yīng)用的因素主要有哪些,？
袁研究員：在球形氧化硅粉體的產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)當(dāng)中，等離子體技術(shù)并不是主流,，限制該技術(shù)在球形氧化硅領(lǐng)域應(yīng)用的因素主要有兩個方面,，首先，熱等離子體主要利用電進(jìn)行加熱,，電能轉(zhuǎn)化為等離子體過程中會有較大損耗,，電能利用率較低，導(dǎo)致加熱成本較高,。其次,，感應(yīng)熱等離子體電源功率受制于電源設(shè)備的制約，大功率電源成本較高,，設(shè)備投入大,，限制了工業(yè)應(yīng)用。
中國粉體網(wǎng)：等離子體技術(shù)的關(guān)鍵,，是不是取決于等離子體設(shè)備的質(zhì)量,？
袁研究員：等離子體技術(shù)的關(guān)鍵不僅取決于等離子體電源的質(zhì)量，更重要的與等離子體炬及反應(yīng)器結(jié)構(gòu)密切相關(guān),。等離子體電源質(zhì)量決定了電能轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性,，而等離子體炬和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)則直接決定了產(chǎn)品的性能。我們一般都是針對不同的反應(yīng)體系進(jìn)行等離子體炬和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的設(shè)計,，既要保證產(chǎn)品達(dá)到性能指標(biāo)的要求,，還需要滿足設(shè)備連續(xù)化生產(chǎn)的要求。
中國粉體網(wǎng)：除了在球形粉體的制備方面,，等離子體技術(shù)在材料領(lǐng)域還有哪些比較前沿的應(yīng)用,？
袁研究員：熱等離子體具有高溫、高活性粒子和快速冷卻等特點(diǎn),，高溫和快速冷卻特點(diǎn)可用于物理氣相沉積技術(shù)制備納米粉體,，粗原料粉體經(jīng)等離子體高溫弧快速氣化后,，通過控制冷凝速度可調(diào)控顆粒大小和形貌，獲得納米粉體,，制備的粉體包括金屬和氧化物粉體,；此外，等離子體還能夠提供活性粒子,，這些活性粒子與高溫結(jié)合起來可調(diào)控特殊結(jié)構(gòu)的顆粒,，如利用氫活性粒子強(qiáng)化還原反應(yīng)制備金屬和非氧化物粉體，利用氧活性粒子強(qiáng)化氧化調(diào)控氧化物的生長,�,？傊瑹岬入x子體在調(diào)控顆粒大小和形貌方面具有廣闊的應(yīng)用前景,，尤其在制備超細(xì)球形顆粒,、一維納米線等材料會發(fā)揮重要的作用。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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