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稀土材料--氟化钇

Thu, 27 Aug 2026 16:23:04 +0800

氟化钇 YF3（三氟化钇）

CAS：13709‑49‑4，正交晶系白色稀土氟化物粉体，半导体等离子防腐涂层、光学镀膜主流材料，也用于熔盐电解制备金属钇。

一、基础物性参数

表格

项目	参数
分子式	YF3
分子量	145.90
外观	白色结晶粉末
密度	4.01 g/cm3
熔点	1387℃
沸点	2227℃
折射率 @550nm	1.49‑1.51
透光区间	0.19～12 μm（紫外‑红外宽透过）
溶解性	几乎不溶于水、稀盐酸、稀硝酸；溶于热高氯酸；空气中轻微吸潮

注意：大气高温加热容易氧化生成氟氧化钇 YOF、Y₅O₄F₇，氧杂质升高会破坏涂层性能。

二、主要应用

1. 半导体等离子喷涂涂层（最常用）

等离子刻蚀腔体防护，抵抗卤素等离子（、、）腐蚀，替代氧化钇，产尘更少。
喷涂粉：造粒 15‑45 μm；大气等离子喷涂会出现氟挥发、氧升高；尽量低压等离子喷涂 LPPS，控制氧含量 2‑4 wt%，孔隙率＜5%，硬度 HV350‑470。
喷涂后可以研磨抛光，可做到Ra＜0.2 镜面（和你前面焊接光洁度需求对应），抛光去除表层微裂纹，减少颗粒脱落污染腔体。

2. 光学镀膜（蒸发料，颗粒 / 锭）

UV‑IR 增透膜，无放射性，替代氟化钍ThF4；膜层应力小，适合多层膜系。
纯度常用99.9%、99.99%。

3. 其他

氟化物红外光纤、上转换发光材料、激光晶体基质原料。
熔盐电解生产金属钇原料。
特种光源碳弧电极涂层。

三、粉体 / 涂层关键质量关注点

氧含量：高纯 YF₃氧越低越好；喷涂后涂层氧最好控制＜4%；氧过高生成 YOF，抗等离子腐蚀大幅下降。
纯度：稀土杂质、重金属杂质，半导体场景要求极低杂质。
相纯度：XRD 检测，尽量单一正交 YF₃相，少氟氧化钇杂相。
吸潮：粉体密封干燥保存，受潮高温处理会加重氧氟置换。

四、安全注意（MSDS）

粉尘吸入有害，刺激呼吸道；皮肤眼睛会刺激。
操作必须排风，佩戴防尘口罩、护目镜、手套。
热分解会释放氟化氢，高温加工（喷涂、熔炼）必须强排风。

五、结合你前面 Ra＜0.2 场景

氟化钇等离子喷涂腔体件工艺路线：

LPPS 低压等离子喷涂 YF₃涂层（厚度 50‑150 μm）→粗磨→精磨→逐级金刚石研磨抛光，可实现 Ra≤0.2 镜面腔体内壁。

⚠️不要指望喷涂直接出 Ra0.2；喷涂态一般 Ra3‑8，必须后续机加工抛光。

大气等离子喷涂 YF₃涂层氧含量偏高，不建议用于半导体高洁净腔体。

可“上天入地”的稀有矿种：铯-沈阳佳美机械-贾工18540392125

Thu, 27 Aug 2026 15:19:21 +0800

铯，颇为传奇。它有黄金般的金属光泽，却比黄金还值钱，纯度高的1克能卖到1000多元，小小一管试剂量就价值连城；熔点只有28.4℃，室温稍微高点，就能使其熔化，遇水就炸的它一旦进入煤油就安静得像个“美男子”，拿出后暴躁的脾气立马就恢复了，不是燃烧就是爆炸。

来源：中矿资源

铯的性质

铯，元素符号为Cs，原子序数是55，原子量为132.90543；铯金属是一种软而轻、熔点很低的金属，纯净的金属铯呈金黄色；熔点28.4℃，沸点669.3℃；莫氏硬度只有0.2，是最软的金属；具有质软、易延展、优良光电特性、化学活泼性等特殊的物理和化学性质。

铯矿资源

铯的不稳定化学性质使其在自然界中并没有单质形态，而是以盐的形式，极少量地分布于陆地、海洋中，全球保有矿石量稀少。伟晶岩型铯矿是目前唯一的可经济开发利用的铯矿资源。铯具有独立矿物铯榴石，氧化铯的品位在5%～32%，是提取铯的主要原料。

根据美国地质调查局（USGS）的数据显示，2020年全球伟晶岩型铯矿产资源储量为21.71万吨。根据国信经济研究所的研究报告显示，全球可规模化开采的铯榴石资源主要集中的三大矿区为加拿大Tanco矿区、津巴布韦Bikita矿区和澳大利亚Sinclair矿区。

2020年全球铯资源储量（吨）

资料来源：美国地质调查局（USGS）

我国的铯矿资源虽然远景储量较大，铯矿资源量在全球排名靠前，但基础储量较少，且均属伴生矿产资源，矿石品质较差，开发成本较高。所以现在我国铯矿生产研发企业的铯矿石主要依赖于进口。

铯的应用

经过初步富集的铯资源利用酸法浸取(盐酸法、硫酸法、氢氧酸法、氯锡酸盐法等)、碱分解法(碳酸钠烧结法、氧化钙—氯化钙烧结法、氯化钙—氯化铵烧结法等)以及沉淀法等冶炼提纯，生产出各种铯的化合物(碘化铯、氟化铯、溴化铯、氯化铯、碳酸铯、硫酸铯、硝酸铯、甲酸铯、醋酸铯、铬酸铯)。铯的化合物在还原环境下利用电解法、真空热电解法、热分解法、沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法、挥发法、膜法和相分离法等最终生产金属铯产品。

铯是一种可“上天入地”的稀有矿种，运用领域广泛。在传统领域中用途主要是原子钟、催化剂、化学试剂、电解质、摄像管、高压汞灯、闪烁计数器、分析化学、生物工程、医药、光学玻璃等，在新兴领域主要用于航空（离子推动发动机）、新能源（磁流体发电机）、导弹、宇宙飞船、热离子发电、太阳能电池、LED、激光器、光电探测器、玻璃陶瓷、DNA分离以及信息产业等。

铯（铷）产品运用领域一览表

来源：中矿资源

随着新能源、新材料、新一代信息技术等战略性新兴产业的快速崛起，铯日益受到世界各国的重视，已被美国列为关键矿种、日本列为战略性矿产、加拿大列为关键矿产。

现阶段，铯的应用主要集中在美国、日本等发达国家。而我国应用主要集中在传统工业领域，如催化剂，光电成像消费量逐年增加，在铯的高端应用领域与西方发达国家仍有很大差距。基于铯独有的特性，我国也加强了对铯应用的政策支持引导。未来，应进一步加强应用技术研发，提升铯资源应用发展的内在竞争力。

沈阳佳美-贾工18540392125

不同形貌纳米勃姆石的制备方法

Thu, 27 Aug 2026 13:10:41 +0800

纳米勃姆石粉体作为一种重要的化工原料，由于具有低密度、大表面积、特殊的结构和形貌等特性，使得其具有不同于大块固体颗粒的特殊的物理和化学特性，因此制备不同形貌和结构的勃姆石具有很大的研究价值。

1.勃姆石的制备方法

勃姆石是热力学的亚稳相，高温下易脱水形成铝的氧化物。目前勃姆石的合成方法众多，主要包括溶胶 - 凝胶法、铝醇盐水解法、铝直接水解法、水热法。

1.1溶胶 - 凝胶法

溶胶-凝胶法是将含有高化学活性组分的前驱体原料混合均匀，再通过水解、缩合反应，形成透明的溶胶，溶胶再经聚合，成为具有一定空间结构的凝胶，再通过热处理得到所需的纳米勃姆石粒子。

溶胶-凝胶法是热门的研究方法之一，仍处于研究开发阶段。溶胶-凝胶法的优点是产物纯度高，粒度小，适用于制备纳米级勃姆石。缺点是过程较复杂，反应时间长，生产成本高，工业化难度较大。

1.2铝醇盐水解法

醇盐水解法的原料是铝和醇，在催化剂条件下先制备出铝醇盐，铝醇盐经过提纯后，高纯铝醇盐再经水解便可得到勃姆石产物。严格控制水解的工艺条件是醇盐水解法的关键。

该方法的优点是过程具有提纯性，对环境无污染，醇可循环使用。但在实际生产过程中，该方法易出现微观粒子的团聚现象，所以需要利用球磨、振动磨等机械手段予以消除，增加了制备工艺的步骤与生产成本。

1.3铝直接水解法

铝直接水解法是使用单质铝与去离子水发生水解反应制备高纯勃姆石粉体。通常单质铝与水很难发生水解反应，所以该方法需要对单质铝进行活化，使其具有较高的化学活性及表面能，进而发生水解反应。

目前国内有一些企业采用铝直接水解法，优点是产品的结晶度较好，反应过程所需时间较短，成本相对较低，对环境友好。但也存在工艺过程的条件较难控制，纳米级粉体的微观形貌团聚严重等缺点。

1.4水热法

水热法是将反应物置于高温、高压的反应釜中进行溶解和再结晶后，经分离、洗涤、干燥等工艺，制备得到粉体。如今水热法制备纳米勃姆石的发展迅速，其产物因纯度高、微观结构和形貌尺寸可控等优点而备受关注。

水热法在调控纳米勃姆石的微观形貌与微纳米尺寸方面表现出优势，其操作简单，对环境友好，被誉为绿色合成道路上最有前途的方法。目前，水热法制备纳米勃姆石粉体已经取得了一些研究成果，但是国内外的报道几乎都是以价格较高的铝盐或铝醇盐为原料，原料成本较高，使得该方法在产业化过程中的进展缓慢。

2.不同形貌的纳米勃姆石的制备

2.1零维纳米勃姆石

纳米颗粒是指纳米量级的微观颗粒，被定义为至少在一个维度上小于100nm的颗粒，是一种重要的零维纳米材料。普通水热法合成的勃姆石粒径范围在60-80nm，而引进聚丙烯酸钠后合成的纳米粒子粒径在15-40nm之间。在没有采用任何添加剂的情况下对异丙醇铝进行水热反应，能够制备出规则血小板状的勃姆石纳米粒子，粒径在30-80nm之间。

超临界水热合成法是一种独特的方法，合成出的纳米晶体形貌可以得到控制，采用该方法，在溶剂中添加CH3（CH2）4CHO或CH3(CH2)5NH2作为表面修饰剂，能够合成粒径分布较窄的勃姆石纳米粒子。

2.2一维纳米勃姆石

2.2.1纳米纤维

向含有勃姆石和聚环氧乙烷混合物的水热釜中以固定时间间隔间歇性地加入新鲜含铝水合物（主要含有氢氧化铝），结果发现勃姆石纳米纤维长度由原来的40-50nm增长至100nm。表面活性剂聚环氧乙烷分子在纳米纤维的生长上起了重要作用，它与铝水化合物表面形成了氢键，引导了铝水化合物的组装排列，同时纳米纤维的结晶度也有了提高。

2.2.2纳米棒

以AlCL3和NH3OH为起始反应物，H2SO4为形貌控制剂，经过水热反应后形成了沿着特定方向生长的勃姆石纳米棒。在水热反应液中添加硫酸盐进行水热反应，制备出长度为50-200nm、直径为6-20nm的勃姆石纤维。

2.2.3纳米管

向NaAlO2溶液中添加表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵进行水热反应，合成出长度为30-70nm，外径为5-6nm的勃姆石纳米管。或以聚环氧乙烷为模板剂，通过水热反应在100℃时合成出长达170nm，内径和外径分别为2-5nm、3-7nm的勃姆石纳米管。

2.2.4纳米带

采用“分子裁剪薄片”法，把金属薄片和琥珀酸二异辛酯磺酸钠一起放入水热反应釜中进行反应，然后从经过清洗干燥后的金属薄片刮下最终的产物，产物为10nm宽的勃姆石单晶纳米带。

2.3二维纳米勃姆石

2.3.1纳米片

通过晶种诱导法，即先在干净的玻璃滑片上沉积一层勃姆石溶液薄膜，然后将玻璃滑片和NaAlO2及尿素溶液一起进行水热反应，最后可制得勃姆石纳米片。

2.3.2六角形片状勃姆石纳米片

将一定浓度的Al（NO3）3和NaOH溶液按照一定的比例混合均匀，调节混合液pH=9.2，经过水热反应一段时间后，可制备出准六角形片状勃姆石。

2.3.3门帘状勃姆石纳米片

采用无模板两步水热法，即第一步时Al（SO4）3 ·18H2O和H2SO4以及六亚甲基四胺形成混合液，在油浴加热的条件下进行充分搅拌形成沉淀和悬浮液，第二步时对第一步生成的沉淀和悬浮液进行水热反应，经过两步反应最终得到了变皱的门帘状勃姆石纳米片。

2.4特殊形貌勃姆石

2.4.1花状勃姆石

通过离子液体辅助水热法，即以离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑作为模板剂，对AlCl 3· 6H2O、尿素、蒸馏水和离子液体按一定比例组成的混合液进行水热反应。随着离子液体剂量的增多，勃姆石的形貌由初始的束状纳米片发展演变成最终形貌规整的花状结构。

2.4.2空心球状勃姆石

先配制Al（NO3）3·9H2O、蒸馏水和丙酮的均匀混合液，再加入柠檬酸钠进行水热反应，所制备的空心球状勃姆石由排列整齐的纳米线组成。当在200℃水热反应24h时，得到的是核壳状勃姆石；当在200℃水热反应48h时，得到的是空心球勃姆石。

球形材料的优势

Wed, 26 Aug 2026 16:45:15 +0800

球形（球状）粉体材料核心优势

不规则vs球形粉末SEM

对比对象：棱角状、破碎不规则粉体；球形度越高，下面优势越明显。

1、流动性极佳（最核心优势）

球形颗粒以滚动摩擦为主，摩擦阻力小，休止角小、霍尔流速快，不容易搭桥、架拱、堵料。

气力输送、送粉、铺粉、MIM 喂料混料、料仓下料更顺畅；
自动化生产连续稳定，批次一致性高；
不规则棱角粉末易互相勾连卡滞，经常出现断料、出料不均。

2、松装 / 振实密度高，填充率高

球形颗粒可以实现更紧密堆积，颗粒间隙小，松装、振实密度显著高于破碎粉。

电池材料：更高振实密度→同体积极片可以装更多活性物质，提升体积能量密度；
粉末冶金、3D 打印：成型坯体致密度更高，烧结后孔隙少、强度更高；
复合材料、灌封料：高填充比例，提升导热、导电性能。

3、烧结、熔融行为更均匀

颗粒接触点均匀，烧结收缩均匀，变形小，制品尺寸精度高，不易翘曲开裂；
热喷涂：送粉稳定，熔滴铺展均匀，涂层孔隙低，涂层质量稳定；
3D 打印 SLM/EBM：粉床平整，打印件气孔缺陷少，力学性能、重复性好。

4、比表面积可控，表面缺陷少

同等粒径下，球形颗粒比表面积更小，表面棱角、微裂纹少：

金属粉：吸氧、吸潮气更少，氧含量更容易控制；
减少团聚，在浆料、胶料中分散更好；
减少对模具、螺杆的磨损（无锋利棱角）。

5、各向同性，性能无方向偏好

片状、针状破碎粉容易取向，制品性能各向异性；球形颗粒随机堆积，热、电、力学性能各个方向一致，适合精密部件、散热材料、电子封装料。

不同行业带来的实际收益

表格

应用领域	球形材料带来的好处
锂电正负极	高振实，提升体积能量密度；浆料分散好，涂布稳定
金属 3D 打印	铺粉均匀、少气孔；力学性能稳定，良率提升
MIM 金属注射成型	喂料流动性好，填充复杂模具，收缩可控
热喷涂	送粉连续稳定，涂层致密，孔隙率低
粉末冶金	高密度、高强度，尺寸一致性好
电子灌封 / 导热填料	高填充，导热提升，粘度可控

球形粉体短板（客观说明）

制备成本远高于破碎粉：气雾化、等离子球化工艺设备昂贵；
球形不等于细，做超细纳米球形粉难度大；
部分需要高比表面的催化场景，反而需要破碎棱角粉。

“石英砂”的分类、应用与要求

Wed, 26 Aug 2026 13:54:08 +0800

石英砂是重要的工业矿物原料，用途相当广泛，玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业都有它的身影。不止如此，高端石英砂在电子信息、光纤、光伏等行业，在国防军工、航空航天等领域也发挥着重要作用。可以说，小沙粒支撑着大产业。

目前，石英砂都有哪些类别呢，不同类别的石英砂你都了解吗？

不同规格的石英砂

石英砂常用规格有：0.5-1mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm、10-20目、20-40目、40-80目、80-120目、100-200目、200目、325目。

石英砂目数其实指的是石英砂粒径或者粗细度，一般指的是在1英寸X1英寸的面积内的筛网，能通过该筛网孔数就定义为目数。石英砂目数越大，说明石英砂粒度越细，目数越小，说明石英砂的粒度越大。

不同品质的石英砂

一般而言，石英砂最少要含有98.5%的二氧化硅才能称为石英砂，而含量在98.5%以下的，一般称为硅石。

安徽省地方标准DB34/T1056-2009《石英砂》，适用于以石英石为原料，经碾磨加工而成的工业用石英砂（不包括铸造硅砂）。其中对于石英砂理化要求如下：

石英砂的理化要求（DB34/T1056-2009）

经过多年发展，目前，工业上将石英砂常分为：普通石英砂，精制石英砂，高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。

普通石英砂

一般是采用天然石英矿石，经破碎，水洗，烘干，二次筛选而成的一种水处理滤料；SiO2≥90—99%，Fe2O3≤0.06—0.02%，该滤料具有：无校角，密度大，机械强度高，载污能力线使用周期长的特点，是化学水处理的材料。可以用于冶金，墨碳化硅，玻璃及玻璃制品，搪瓷，铸钢，泡花碱，化工，喷砂等行业。

精制石英砂

SiO2≥99—99.5%，Fe2O3≤0.005%，采用优质天然石英砂，经过精心挑选，精细加工而成。主要用途是在制造玻璃，耐火材料，冶炼硅铁，冶金熔剂，陶瓷，研磨材料，铸造造型石英砂等方面，在建筑中利用其有很强的抗酸性介质浸蚀能力，制取耐酸混凝土及耐酸砂浆。业内有时也称精制石英砂为酸洗石英砂。

高纯石英砂

高纯石英砂是采用高品位的石英石经过系列工艺加工而成。目前业内对高纯石英砂还没有建立统一的行业标准，其定义也不甚明确，但大致上说，高纯石英砂是指SiO2含量在99.95%以上或者更高，Fe2O3含量在0.0001%以下，Al2O3含量在0.01%以下的石英砂。

高纯石英砂广泛用于电光源、光纤通信、太阳能电池、半导体集成电路、精密光学仪器、医用器皿、航天航空等高科技行业。

硅微粉

硅微粉是以结晶石英、熔融石英等为原料，经研磨、精密分级、除杂、高温球化等工艺加工而成的一种无毒、无味、无污染二氧化硅粉体，是具有高耐热、高绝缘、低线性膨胀系数和导热性好等优异性能的无机非金属材料。

根据国家标准SJ/T10675—2002和多行业共识，硅微粉有多种分类和品种。

熔融石英砂

熔融石英砂是SiO2的非晶态（玻璃态）。‌‌它具有通透性，是玻璃的一种形态，其原子结构长而无序。它通过三维结构交叉链接使其温度和低热膨胀系数提高。将精选的优质硅石原料SiO2>99%，在电弧炉或电阻炉内熔融，熔融温度为1695-1720℃。由于SiO2熔体黏度高，在1900℃时为10的7次方Pa·s，无法用浇铸方法成型。冷却后为玻璃体，经过机械加工，磁选，除杂，筛分，生成不同规格，不同用途的颗粒状熔融石英砂。

熔融石英砂具有热稳定性好、纯度高、化学性质稳定、颗粒分布均匀、热膨胀率接近0等优点，可作为涂料、涂料等化工行业的填料，也是环氧树脂浇铸、电子密封材料、铸造材料、耐火材料、陶瓷玻璃等行业的主要原材料。

不同用途的石英砂

光伏玻璃用低铁砂

光伏玻璃一般用作光伏组件的封装面板，直接与外界环境接触，其耐候性、强度、透光率等指标对光伏组件的寿命和长期发电效率起核心作用。石英砂中的铁离子容易染色，而为了保证原片玻璃的高太阳能透过率，光伏玻璃含铁量要求比普通玻璃低，须使用含硅纯度高、杂质含量低的低铁石英砂。目前光伏玻璃用硅质原料现行标准为JC/T2314-2015，具体要求如下。

光伏用高纯石英砂

太阳能光伏发电已成为太阳能利用的首选方向，高纯度石英砂在光伏行业中具有重要的应用。光伏行业用的石英器件包括太阳能硅晶铸锭用石英陶瓷坩埚，以及光伏制造工艺的扩散、氧化、PECVD工序中使用到的石英舟、石英炉管和舟托架等。其中石英坩埚分为生长多晶硅用的方形石英坩埚和生长单晶硅用的圆形石英坩埚，是硅晶锭生长过程中的耗材，是光伏产业需求量最大的石英器件。而石英坩埚的主要原材料正是高纯石英砂。

板材砂

石英石具有耐磨、耐刮、耐热、抗腐蚀、经久耐用等性能，其可塑性强，且用途广泛，是人造建筑材料发展史上的一个标杆性产品，也渐成家装市场新宠，颇受消费者喜爱。石英石板材通常用95%~99%的石英砂或石英粉经树脂、色料以及其他添加剂粘结固化而成，因此石英砂或石英粉的品质在一定程度上决定了人造石英石板材的性能。

石英石板材行业用的石英砂粉一般取自优质的脉石英和石英岩矿，通过破碎、筛分、磁选等工艺获得。原料的质量直接影响到石英石的质量。一般来说，石英石板材用石英分为细石英砂粉（5-100目，用作骨料，骨料通常要求≥98%的含硅量）和粗石英砂（320-2500目，用于填充和加固作用）。对于硬度、颜色、杂质、水分、白度等都有一定要求。

铸造用砂

由于石英具有较高的耐火性和硬度，且其优良的工艺性能能够满足铸造生产的种种基本要求，不仅可以用于传统的粘土砂造型，同时可用于树脂砂以及覆膜砂等先进的造型和制芯工艺，所以石英砂在铸造生产中被大量而广泛使用。

水洗沙：是天然硅砂经水洗、分级的铸造用原砂。

擦洗砂：一种铸造用原砂。天然硅砂经擦洗、水洗、分级、烘干，含泥量小于0.5%。

烘干砂：是采用干净的深层地下水为水源，经三次脱泥、六次擦洗后的擦洗砂，再经过300℃-450℃高温烘干处理，生产出含水量更低，杂质更少的干砂，主要用于生产高级别的覆膜砂，以及化工、涂料、研磨、电子等行业。

覆膜砂：是在擦洗砂表面用酚醛树脂附覆上一层树脂膜。

铸造所用石英砂SiO2∈97.5％~99.6%(正负0.5%)，Fe2O3<1％。砂粒光洁，含泥量<0.2~0.3%，角型系数<1.35~1.47，含水量<6%。

其他用途用石英砂

陶瓷领域：生产陶瓷所用的石英砂SiO2＞90%，Fe2O3∈0.06~0.02%，耐火度达到1750℃。粒度范围1~0.005mm。

耐火材料：SiO2≥97.5%，Al2O3∈0.7~0.3%，Fe2O3∈0.4~0.1%，H2O≤0.5%，散料体积密度1.9~2.1g/m3，衬层体积密度1.75~1.8g/m3，粒度5.1~0.021mm。

冶金领域：

1）磨料砂：砂粒磨圆度好，无棱角，粒度0.8～1.5mm，SiO2＞98%，Al2O3＜0.72%，Fe2O3＜0.18%。

2）喷砂：化学工业清除锈，往往采用喷砂处理。要求SiO2＞99.6%，Al2O3＜0.18%，Fe2O3＜0.02%，粒度50~70目，粒形为球形，莫氏硬7。

磨料领域：石英砂用作磨料的质量要求为SiO2＞98%，Al2O3＜0.94%，Fe2O3＜0.24%，CaO＜0.26%，粒度0.5～0.8mm。

浅析3D打印用金属粉末的制备技术-沈阳佳美机械-贾工18540392125

Wed, 26 Aug 2026 11:18:58 +0800

2021年5月，金属粉末3D打印技术被正式纳入国家“十四五”重点研发计划。随着3D打印技术的迅速发展，制备高质量低成本3D打印用金属粉末的技术受到国内外研究者的高度关注。

图片来源：Pixabay

3D打印金属粉末要具备良好的可塑性，满足粉末纯净度高、氧含量低、粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求。目前，3Ｄ打印用金属粉末制备方法主要包括电极感应雾化法（EIGA）、等离子旋转电极雾化法（PREP）、等离子球化法（PA）、真空感应熔炼气体雾化（VIGA）法及水雾化法等，相比较而言，EIGA法、PREP法、PA法制备粉末应用更为广泛。

1 电极感应雾化（EIGA）

电极感应雾化因采用无坩埚感应熔炼技术进行制粉，有效保证了原材料的干洁度，避免了金属粉末中夹杂物及熔炼过程造成的污染问题。

以EIGA法制备TC4合金粉末为例，粒径分布主要在１～180μｍ范围，EIGA法制备粉末主要为球形和近球形粉末，通过调整功率等工艺参数，细粉收得率可高达到82％，粉末球形度高达99％，满足激光3Ｄ打印对粉末粒径的要求；此外，EIGA法制备金属粉末通常效率高、能耗较低，但感应线圈对电极尺寸的限制制约了大直径电极材料雾化技术的发展，同时熔炼时电极的偏析会一定程度上造成合金粉末成分不均，制备粉末时“伞效应”会导致粉末整体粒径分布较宽，颗粒存在较多的“卫星粉”、异形粉和空心粉，进而导致粉末流动性下降，松装密度及振实密度较低，此外，EIGA法制备粉末还普遍存在易粘结、孔隙率高等问题。图1为EIGA法制备TC4合金粉末SEM照片及粉末粒径分布图。

图1 图片来源：钢铁研究学报

2 等离子旋转电极雾化法（PREP）

旋转电极法是以金属或合金为自耗电极，其端面受电弧加热而熔融为液体，并在电极高速旋转的离心力的作用下，将液体抛出并粉碎为细小液滴，其原理结构如图2所示。

图2 旋转电极工艺原理图

PREP法是基于熔滴在高速旋转时的离心力作用，在惰性气氛中因表面张力作用形成球形颗粒，在钛及钛合金、铁基、镍基合金粉末制备中有着较为广泛的应用。

目前而言，国内PREP制粉技术已取得长足进步，工艺技术日趋成熟，制备金属粉末其球形度可高达99.6％且无“卫星粉”和异形粉，粉末制备中无“伞效应”产生，粉末粒径较窄，在50～125μｍ的粉末占比超过70％，且最大粒径不超过300μｍ，粉末表面光滑，氧的质量分数低且不超过0.055％，流动性良好松装密度较高，完全满足３Ｄ打印对粉末的工艺要求，随着PREP技术的不断发展已可以满足科研和批量生产需求，但核心技术仍与国外水平存在差距，细粉收得率仍显不足，成本相对较高。

3 等离子球化法（PA）

球化法主要是对破碎法和理化法生产的不规则粉体进行球化处理，是获得致密球形颗粒的最有效手段之一。其原理是利用温度高、能源密度大的热源 ( 等离子) ，将粉末颗粒迅速加热熔化，并在其表面张力作用下缩聚成球形液滴，进入冷却室后快速冷却而得到球形粉末。

目前，球化法制备工艺主要分为射频离子球化法和激光球化法两种。由于初始粉体会产生一定的团聚现象，在球化过程中会使其整体熔融，导致制备的球形金属粉末粒度增大。

图3 球化法处理前后的氢化钛粉末SEM照片

等离子球化法制备的粉末多为近球形，粉末中无空心球粉但表面粘附有少量细小“卫星粉”，流动性稍差，粉末粒度则主要分布在20.7～45.4μｍ，细粉收得率可达60％～70％，适于粉末的大批量生产；但由于通常采用丝材雾化制粉，要求原材料具有良好的加工性能，制约了难变形合金粉末的制备，同时成本较高。

PA法中采用较多的是射频等离子球化法（RFP），可将不规则的粉末颗粒由携带气体通过加料枪喷入等离子体炬中，高温等离子体使粉末迅速吸热熔化，在表面张力的作用下形成球状液滴，并在极短的时间内骤冷凝固，最终达到对异形粉的“整形”得到球形粉末。利用RFP法制备球形粉末通常具有工艺简单、粉末粒度细小、球形度高、纯度高、流动性良好等优点，但球化后的粉末通常需要二次筛分，效率有待提高。目前，已成功对Ti、Ｃu、Ｎi、Ｗ、Ｔa、Ｍo等金属粉末实现球化处理。

表１为EIGA、PREP及PA法制备TC4合金粉末的工艺性能对比。

随着金属 3D 打印产业的日新月异，3D打印金属粉末制备技术也将进一步完善及产业化。针对 3D 打印对金属粉末性能要求的严格性，目前国内具备一定的生产能力，可以实现一定规模化生产，但仍存在工艺稳定性问题，高端 3D 打印用金属基粉末基本依赖进口，为此，我国应加大技术投入，借鉴成熟的研发经验，自主研发新技术新工艺，促进 3D 打印用金属粉末制备技术的发展和进步。

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滤筒除尘过滤机理

Tue, 25 Aug 2026 16:46:15 +0800

滤筒除尘器的过滤主要是通过介质过滤，利用无纺布等不同的材料把各种粉尘阻挡机械分离出来。

优点：

1、效率级别多：初效，中效，高效等不同过滤级别

2、经济实惠：总体运行成本比其他过滤形式要低

3、应用范围广：根据不同的工况可以选择有针对性的过滤材料

那么介质过滤的原理有哪些呢？

1、筛过滤原理

灰尘直径如果大于纤维间的间隙，就会被拦下来。

2、拦截原理

空气中的尘埃粒子，或随气流作惯性运动，或作无规则运动，或受某种场力的作用而移动。当运动中的粒子撞到障碍物时，粒子与障碍物表面间的引力使它粘在障碍物上。

3、惯性原理

大粒子在气流中作惯性运动。气流遇障绕行，粒子因惯性偏离气流方向并撞到障碍物上。粒子越大，惯性力越强，撞击障碍物的可能性越大，因此过滤效果越好。

4、扩散原理

小粒子作无规则运动。对无规则运动作数学处理时使用传质学中的“扩散”理论，所以有扩散原理一说。粒子越小，无规则运动越剧烈，撞击障碍物的机会越多，因此过滤效果越好。

什么才是高纯碳酸钙？-沈阳佳美机械-贾工18540392125

Tue, 25 Aug 2026 15:51:23 +0800

什么是高纯碳酸钙？在传统制造业中这是一个模糊的概念，例如，铁杂质含量控制的低一点，碳酸钙含量达到98%，有人就将其称为高纯碳酸钙了。但在高端材料应用领域，这远远达不到高纯的标准。

据粉体网编辑了解，高纯碳酸钙广泛应用于电子元器件/电容材料、医药原材料、食品补钙剂、化妆品、陶瓷材料、光学玻璃、荧光材料、实验助剂、高纯钙盐制备中间体等。注：本文所阐述的高纯碳酸钙，指轻钙和纳米钙，其粒径基本在几十纳米至两微米之间，形貌多为球形或类球形。

碳酸钙

1、高纯碳酸钙定义与划分

目前，国内对碳酸钙纯度等级还没有严格定义和统一的等级划分。

以某企业对高纯碳酸钙的划分为例，碳酸钙含量93.0为工业级，96.0为特钢级，98.0为陶瓷级，99.0为荧光级，99.8为光学级，99.99为高纯。按照国家和主管部门颁布的化学品纯度质量指标，碳酸钙也可分为，优级纯99.8%（GR）、分析纯99.7%（AR）和化学纯≥99.5%（CP）3种。除此之外，在实际应用中企业对碳酸钙纯度的要求也各有不同，如医药材料99.0%，电子材料99.5%，化学试剂99.3%，高纯钙盐合成99.99%等。

表1碳酸钙纯度划分来源：立车光电材料

表2高纯碳酸钙划分与指标来源：廊坊鹏彩精细化工有限公司

据表1分类中不同纯度的碳酸钙，其杂质含量和指标要求大多不同。工业级碳酸钙对钠、钾两种元素含量没有明确要求，陶瓷级、荧光级、光学级、高纯等对钠、钾含量有明确要求；对于镁、硅、硫酸根、铁、氯、铝、铜以及铅、钡、锶等重金属杂质都有最大含量要求。

碳酸钙要达到较高纯度，对杂质控制就显得十分重要，杂质直接关乎纯度和应用性能。分析石灰石成分可知，二氧化硅0.07-1%、三氧化二铝0.02-1%、三氧化二铁0.03-1%、氧化钙48-55.22%、氧化镁0.08-1%，以及铅、钡、锶等多种金属杂质。此外，在碳酸钙制备过程中，化学添加剂、加工设备均有可能引入其他杂质，都需要尽量降低。

据业内人士介绍，碳酸钙纯度达到98%以上，是个分水岭；达到99%以上在交易盘询和实际应用中都已可称之为高纯产品。

2、高纯碳酸钙应用

（1）试剂材料

高纯碳酸钙试剂用作检定和测定有机化合反应中的卤素，水分析，检定磷，与氯化铵一起分解硅酸盐，制备氯化钙溶液以标化皂液、昆虫细胞培养等。其中，优级纯又称一级品或保证试剂，纯度99.8%，这种试剂纯度最高，杂质含量最低，适合于重要精密的分析工作和科学研究工作；分析纯又称二级试剂，纯度99.7%，略次于优级纯，适合于重要分析及一般研究工作；化学纯又称三级试剂≥99.5%，纯度与分析纯相差较大，适用于工矿、学校一般分析工作。

（2）电子材料

常见的电子级碳酸钙可分为优等品和一等品两种，纯度分别为99.5%和99.3%。高纯碳酸钙能填充在电子材料中，能降低介电常数对温度的依赖、改变居里温度、提高耐电压和铁电性能等特性，可用作限流保护/消磁/启动/发热元件（PTC）、多层独石电容器元件（MLCC）、微波元件、压电/压敏元器件的填充材料；也可用作陶瓷芯片钛酸钡晶粒细化剂、后膜电容材料、电子试剂等。有研究指出，当碳酸钙杂质最高含量为0.01-10ppm或降低到ppb数量级，金属杂质含量小于1ppb，尘埃等级达到0-2ppb时，碳酸钙适用于0.35~0.8微米集成电路加工工艺。

（3）高纯化学品

据文献记载，纯度99.99%的碳酸钙可广泛应用于高纯光学氟化钙单晶材料、荧光材料、电子填充材料、高纯钙盐等基础材料。其中，高纯光学氟化钙单晶材料（99.99%）是以高纯碳酸钙为原料合成，高纯碳酸钙纯度决定高纯氟化钙纯度。有研究指出，目前国内纯度99.9%的碳酸钙中主要的杂质为铁、镁、锶等，其含量约在3001500PPm之间，达不到合成高纯光学氟化钙材料的要求。除了光学氟化钙，高纯碳酸钙也直接作为钙营养强化剂或者作为高纯柠檬酸钙等钙盐的中间体，在此应用中对重金属有害杂质的含量要求特别高，目前纯度要求还未统一。

（3）光学材料

部分企业将纯度达到99.8%的碳酸钙定为光学级，可用作制备光学钕玻璃和荧光材料等。其杂质含量极低，以某企业产品数据为例，钠、钾0.002%，镁0.02%、硫酸根0.01%、铁0.0005%、氯0.01%，远远低于普通碳酸钙。除高纯碳酸钙粉体材料，冰洲石晶体（透明方解石）的化学成分纯净，双折射和偏振现象明显，可制作各种偏光器件、分光器件、光隔离器，性能良好。

结语

高纯碳酸钙，相对普通碳酸钙市场更高端，单次用量小，单价更高，制备工艺更复杂；目前企业数量较少，产能较小，产业链与传统钙粉存在明显差异。

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气源管路过长对气流磨的影响

Fri, 21 Aug 2026 16:30:47 +0800

气源管路过长对气流磨的影响

气流磨极度依赖稳定压力、稳定流量、干燥洁净的压缩空气，管路过长会带来压降、压力响应滞后、冷凝水聚集、压力波动，直接影响产量、粒度稳定性、产品品质与能耗。

气流磨粉碎喷嘴依靠入口压力获得超音速射流；压力小幅下跌，颗粒碰撞动能直接下降，粉碎效果明显变差。

1、压力损失（压降），实际工作压力不足

管路越长，沿程摩擦损失越大；弯头、三通、变径还会叠加局部阻力损失。

空压机出口压力看着够，磨机端实际压力偏低；例如设定 0.8MPa，到磨机只有 0.65‑0.7MPa。
喷嘴射流速度下降，颗粒碰撞动能降低：
✅ 产量下降；
✅ 出料粒度变粗、D50 变大，粗颗粒增多；
✅ 要达到同样细度，只能减少喂料，进一步压低产能。

行业经验：空压机到气流磨总压降建议控制≤0.1MPa，压降超过 0.15MPa 对超细粉碎已经很伤。

2、动态压力波动、压力响应滞后（最容易被忽视）

长管路相当于一个巨大储气容积。当气流磨开机、喂料波动、分级调节瞬间用气变化时，压力不能快速跟随：

开机瞬间压力掉下去，要几秒‑十几秒才恢复；
生产过程压力来回飘，不是恒定值；
直接表现：粒度周期性波动，D50 忽大忽小，批次一致性变差，D97 超标出现异常大颗粒，做精细粉体时不良率升高。

3、管路内冷凝水增多，产品污染、故障风险上升

压缩空气在长管路流动散热降温，饱和水汽更容易析出冷凝水，水积在管道低点：

随气源进入磨腔：物料受潮结块、粘壁，堵喷嘴、堵分级轮；
粉体出现团聚，粒度分布恶化；
磨腔、喷嘴锈蚀，硬质锈屑混入产品；

即使前端有冷干机，管路过长仍会二次凝水，需要靠近磨机处再次除水过滤。

4、泄漏被放大，能耗大幅升高

管路越长，接头、阀门越多，泄漏点变多。

为弥补压降，很多现场把空压机压力人为调高 0.1‑0.2MPa，每提高 0.1MPa，空压机耗电增加约 7%‑10%，电费持续增加。
空压机长期高负荷，设备寿命缩短。

5、调节与调试变困难

在空压机端调压力，磨机端反应很慢，现场调试参数很难调准；
压力表装在空压机房，不能代表磨机真实进气压力，容易误判设备故障（以为磨机问题，实际是管路问题）。

现场改善方案（管路过长无法缩短时）

加大气源支管管径：压降对管径非常敏感，管路加长一档管径，压降会大幅下降；尽量降低管内流速，主管流速≤15m/s，支线≤20m/s。
磨机近处增设小型储气罐（缓冲罐）：直接接在气流磨进气口前，抑制动态压力跌落，改善瞬时用气波动，是长管路最有效的手段。
过滤干燥组件就近布置：精密过滤器、吸附式干燥尽量靠近气流磨，而不是只装在空压机站；管路低点加装排水阀，定期排冷凝水。
减少弯头、直角接头，多用大曲率弯管；少用小口径快速接头，接头也是重要压降来源。
压力测点装在磨机进气法兰位置，以磨机端压力表为准，不要看空压机房压力表。
条件允许做环形供气管网，双向供气，降低远端压降。

简单判断是不是管路问题

空压机出口压力稳定，一开气流磨，磨机端压力表明显往下掉，停机压力回升；基本就是管路压降 / 容积问题。

球形硅微粉生产，各环节要如何控制？-沈阳佳美机械-贾工18540392125

Fri, 21 Aug 2026 13:12:58 +0800

球形硅微粉纯度比较高，颗粒很细，有着良好的介电性能与导热率，并具备膨胀系数低等优点，在大规模集成电路封装、航工航天、涂料、医药及日用化妆品等领域具有广泛的应用，是一种不可替代的重要填料。

球形硅微粉的制备方法有物化法和化学法两种，其中物化法主要有火焰法、爆燃法、高温熔融喷射法、等离子体法和自蔓延低温燃烧法等。化学法主要是气相法、液相法（溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法）、化学合成法等。

在球形硅微粉生产过程中，对各生产环节严格控制是确保产品质量达标的关键。

球形硅微粉原料控制因素

球形硅微粉的主要原料是角形熔融或结晶硅微粉。

原料的稳定性：生产球形硅微粉所用原料最好是同一矿脉、同一生产工艺加工出来的角形硅微粉，这样可最大限度的保证其原料的均一性，确保在球化温度、给气量、给料量、压力、流速等因素不变的情况下生产出高球化率的产品。

原料的理化指标要控制在一定的范围内：原料的理化指标波动太大，不但会影响球化温度，而且还会影响球体分散。

原料粒度大小及粒度分布：不同的颗粒大小其受热面积不同，其受热后钝化温度点也不相同，大颗粒钝化温度点相对小颗粒或微小颗粒要高一点，因此宽分布（后期复配除外）球形硅微粉的球化率比窄分布球形硅微粉的球化率要低。这就是生产球形硅微粉一般使用窄分布角形硅微粉的原因。

原料颗粒分散性：角形硅微粉尤其是超细角形硅微粉在加工过程中由于表面能增加，粉体二次团聚现象时有发生，这种接团现象如不能打破将导致球化时两个或多个颗粒连接在一起，影响球形粉的性能。

原料的水分：作为球形硅微粉原料的角形硅微粉如果因防护不当、放置时间过长、环境湿度过大等因素影响会导致粉体吸潮、水分偏高、发生接团现象，也会影响球形硅微粉的球化效果。

原料中放射性元素要低：对于生产低辐射球形硅微粉的原料，只有其本身辐射元素（如铀U、钍Th等）很低才能确保生产出的产品符合低辐射球形硅微粉的要求，这就要求从原石开始寻找低辐射矿源，这类矿目前发现的很少，一旦被发现，都被垄断，其他企业严重受制，因此有人对降低硅微粉中铀的含量进行了研究，获得阶段性成功。

球形硅微粉对气体的要求

使用的气体热值要高：球形硅微粉尤其是高温灼烧法生产的球形硅微粉，一般情况下其球化温度都在1700-2500℃，因此要求使用的气体热值要高，确保能达到温度控制点。

使用的气体纯度要高：不纯的气体燃烧时会残留少量的固体进入粉体中，影响其产品性能。

球形硅微粉的混合复配

为了提高球形硅微粉球形化率，球形硅微粉生产厂家一般采用先生产窄（单峰）分布的球形硅微粉，这种窄分布的球形硅微粉不能实现最紧密堆积，难以满足客户使用时的高填充要求，不能最大限度地发挥硅微粉的优异性能。提高填充率的方法之一是将不同粒度分布的硅微粉产品进行混合，通过配比混合形成宽（多峰）分布，不但实现高填充，同时也降低了硅微粉的吸油值，提高其流动性。

球形硅微粉的表面改性

球形硅微粉表面改性有两个环节，一个是为了将球形硅微粉原料-角形硅微粉尤其是超细角形硅微粉二次团聚颗粒分散开，先对其进行表面活性化处理使其颗粒分散后再球形化，这就要求使用的表面分散剂要高温时完全挥发掉，否则会使球形硅微粉中产生积碳，影响产品质量。

二是球形硅微粉后期改性，硅微粉作为无机填料与有机物树脂混合使用时存在相容性差和分散难的问题，导致集成电路封装及基板等材料耐热性和防潮性变差，从而影响产品的可靠性和稳定性。为改善硅微粉与有机高分子材料界面结合的问题，提高其应用性能，一般需要对硅微粉进行表面改性。

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