超细粉加工设备

　　金属粉末是指尺寸小于1mm的金属颗粒群，包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末，是粉末冶金的主要原材料。粉末冶金是以金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料，经成形和烧结过程制造金属材料、复合材料以及多种不同类型制品的工艺方法。因此，金属粉末是伴随着粉末冶金技术发展起来的，金属粉末的应用领域拓展离不开粉末冶金技术的不断革新。

　　物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布，颗粒的形状、表面形貌和内部显微结构，金属粉末的粒度越细，其比表面积越大，制得的零部件具有烧结活性好、成型密度高、涡流损耗低的优势，将会提高零部件的机械性能，其在高频、大功率的电子、电力工作场景中得到广泛应用；

　　工艺性能是一种综合性能，包括粉末的流动性、松装密度、成形性和烧结尺寸变化。金属粉末的性能在很大程度上取决于粉末的生产方法及制取工艺。

　　主要分为五个级别，常规粉末为50-1000μm，细粉末为5-10μm，极细粉末为0.5-10μm，超细粉末＜0.5μm，纳米级粉末为0.1100nm

　　由不同的制备方法决定。还原法制备的金属粉末呈疏松多孔海绵状，雾化法制备的金属粉末呈球形，电解法制备的金属粉末呈树枝状，机械粉碎直接制得的粉末大多呈不规则形

　　以一定质量的粉末通过校准过的漏斗所需要的时间来表示，数值越小，则流动性越好。流动性与粉末比表面积、颗粒粗糙度、粉末材料密度成正比，与松装密度成反比

　　是指在特定条件下，单位体积中松散粉末的质量。松装密度随颗粒尺寸的减小、颗粒非球形系数的增加及表面粗糙度的增加而减小

　　包括压缩性和成型性，是粉末质量的重要标志。压缩性表示金属粉末受压后塑性变形的能力，成型性是金属粉末压制成型的难易程度和压坯保持其形状的能力。高压制性金属粉末是制取具有高密度、高延伸

　　其中电子专用高端金属粉末不同于传统金属粉末行业，为符合下游电子元器件产品小型化、薄型化的要求，电子元器件用金属粉末粒径远小于传统的粉末冶金材料，其制造工艺也有明显差异，生产成本也远非普通的粉末冶金材料可比。

　　按照组分分类，金属粉末可以分为单一金属粉末和合金粉末。单一金属粉末分为铁粉、铜粉、铝粉、镍粉、钛粉、铅粉、锡粉、钴粉、铬粉、银粉等，被广泛应用于粉末冶金结构零件、金刚石工具、磁性材料、摩擦材料电池等下游领域。合金粉末有铁基合金粉、镍基合金粉、铜基合金粉等，以铁硅合金粉末为例，铁硅粉末具有球形度好、流动性高的特征，相应制备的磁粉芯具有低功率损耗、高直流叠加特性和频率及温度稳定性，广泛应用于电动汽车直流充电桩、太阳能光伏逆变器、大功率APF有源滤波器和混合电抗器中。

　　此外，金属粉末还可以按照生产工艺分为电解粉、还原粉、雾化粉、羰基粉、破碎粉等；按照应用分为软磁粉末、高温合金粉末、3D打印专用粉末、电子专用粉末等。

　　金属粉末广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械和建筑等领域，在产业升级和绿色制造的大时代背景下，各领域对高精度和轻量化组件的需求正在快速增长。汽车和航空航天行业在提高对轻量化零部件的需求方面走在前列。

　　随着中国智造和供给侧结构性改革的进一步推进，国内工业逐步迈入高端制造领域，航空航天、轨道交通、海工装备、国防军工、新能源汽车等工业领域将带动3D打印、金属注射成型、激光熔覆、热喷涂、隐身技术等技术的广泛应用，羰基铁粉、雾化合金粉等金属粉末的市场需求将随着上述技术的广泛应用而不断提升。因此在下游领域需求的推动下，我国金属粉末行业市场规模呈稳步增长趋势。数据显示，2022年我国金属粉末行业市场规模为498.02亿元。

　　粉末冶金技术的不断提升，推动粉末冶金产品的应用领域在不断向高端市场拓展。随着中国智造和供给侧结构性改革的进一步推进，国内工业逐步迈入高端制造领域，工业领域对金属粉末的需求不断增加，我国金属粉末行业产量呈上升趋势，2022年我国金属粉末行业产量为87.28万吨。

　　根据观研报告网发布的《中国金属粉末行业发展现状分析与投资前景研究报告（2023-2030年）》显示，目前我国金属粉末供应种类较多，但还存在高端产品供应不足、部分高端产品需要依赖进口的供应问题。我国粉末冶金经过近些年的发展，铁粉品种虽然已经明显增多，但还是赶不上市场需求，这已经严重影响甚至限制了我国高端粉末冶金材料及制品的发展。由此可见，我国是世界铁粉生产大国，但还不是技术强国。

　　我国受铁矿原料、还原铁粉制备技术及工艺的影响，多年来国内大多数生产企业仍以轧钢铁鳞为原料采用一次还原炉还原工艺生产还原铁粉，由于在轧钢过程中，钢种的变化，粗轧和精轧铁鳞结构不同，使得每批铁鳞化学成分、组织结构也不尽相同，导致国内以此为原料生产还原铁粉时原料利用率低、理化性能不稳定。虽然目前我国也有少数企业和国外先进生产企业一样，采用品位、成分和颗粒形貌较稳定的精磁铁矿粉生产还原铁粉，但由于受磁铁矿精选及一次还原炉还原技术的影响，生产的还原铁粉粉末性能也并不是非常稳定。二是我国对铁粉应用关键技术研究尚不足，严重影响了高稳定性高端粉末的开发和应用。

　　随着我国经济发展的加快以及生产制造能力的提高，我国电子行业、能源行业、汽车行业不断发展，对金属粉末终端产品需求不断增长，促进了金属粉末行业的发展。截至2022年金属粉末销售量达到万吨，近五年复合增长率为7.17%。

　　我国金属粉末行业需求主要以铁基粉末为主，并且铁基粉末销量占比逐渐提升。合金粉末包括铁基合金粉、镍基合金粉、铜基合金粉等。其中铁基粉末是新型产业重要原材料，对中国制造业实现高端突破，完成产业转型具有重要的战略意义。铁基粉末行业下游应用主要包括粉末冶金制品、金刚石工具、磁性材料、热喷涂、冶金辅料及焊材领域，终端应用包括交通工具、家用电器、电动工具、3C电子及医疗器械等众多行业。随着我国产业升级发展，我国对铁基粉末的需求逐渐增加。

　　粉末冶金工艺是一种近净成型工艺，能够满足不同层次的力学性质要求。粉末冶金是制取金属粉末，及采用成形和烧结工艺将金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物制成材料和制品的工艺技术。目前现存的制粉工艺包括水雾化、气雾化、羰基法、机械破碎法、真空溅射法和电解法等多种方法。其中，电解法、还原法、羰基法大多用于单质金属粉末的生产，在合金粉末的生产中，运用雾化法生产的合金粉末以其高耐腐蚀性、高稳定性应用最为广泛。

　　随着粉末冶金在5G通讯、新能源等新兴领域运用，我国粉末冶金行业市场规模有望保持5.0%的年复合增长率，并且2023年或将达到182.8亿元。

　　粉末冶金是解决新材料的钥匙，在汽车、家电、消费电子、家电、医疗器械等领域均有所应用，尤其是汽车领域，有近90%的精密零件都是用粉末冶金工艺来生产。粉末冶金凭借其工艺的先进性始终走在时代的最前沿，应用在新兴高端的领域。

　　在疫情影响的供应链全面恢复、购置税优惠等促消费政策持续发力下，我国汽车消费依然坚韧，市场表现良好。根据数据显示，2022年1-8月，我国汽车产销分别完成1696.7万辆和1686万辆，同比分别增长4.8%和1.7%，是二季度以来首次实现产销双增长。

　　近年来，随着国内经济发展稳中有进、居民消费能力和潜力不断释放以及数字化等新兴技术融合，我国家电行业加速发展。根据工信部数据显示，2021年，我国家电行业规模以上企业营业收入1.7万亿元、利润总额1219亿元，分别同比增长15.5%、4.5%，其中冰箱、空调、洗衣机等主要产品产量占全球比重超过50%。进入2022年，截止上半年，我国家电（品类涉及彩电、白电、厨卫、小家电产品）内销市场规模为3609亿元，同比下降11.2%；出口方面，根据海关总署数据显示，上半年我国家电出口总额2833亿元，同比下滑8.2%。

　　2022年7月，商务部等13部门发布了《关于促进绿色智能家电消费若干措施的通知》，提出9条促进绿色智能家电消费的政策措施，主要涵盖开展全国家电以旧换新活动、推进绿色智能家电下乡、强化全链条服务保障、夯实基础设施支撑等方面内容。因此，随着下半年国内各地关于以旧换新及家电下乡的细相继出台，我国家电行业消费将有望升温。

　　除传统能源石油、天然气、煤炭对轴承、齿轮等零部件的需求外，新能源如太阳能、风能、燃料电池等对涂层、发动机、存储等的需求，扩大了粉末冶金的应用领域。粉末冶金技术改善了原始的制造工艺对于能源利用不充分、造成环境污染和能源浪费的现象，从而备受推崇。

　　粉末冶金技术在太阳能利用方面主要是热电太阳能技术和光电太阳能技术。对于太阳能的光电应用，太阳能电池是关键。太阳能电池材料的性能是保障太阳能光电转化效率的关键，传统的晶体硅材料太阳能电池，光电转化效率相对较低，降低太阳能利用率的同时，还制约着太阳能能源的应用范围。通过粉末冶金技术制备的多晶硅薄膜在光电转化技术中能够有效替代传统晶体硅材料，且光电转化效率提升显著，太阳能光电转化技术由于材料瓶颈的突破，发展速度逐年加快。

　　另外，太阳能的热电利用技术主要是通过太阳能吸收板吸收太阳能量，然后通过技术手段加以利用，因此太阳能吸收板材料性能成为技术发展的关键点。粉末冶金技术能够在吸收板制造过程中，充分研发吸收板的材料性能，发挥粉体在色素、粘结剂的作用，突出粉末冶金技术的实践应用，从而显著提升太阳能吸收效率。

　　预计2022年，全球光伏市场年新增装机容量将同比增长25%，实现197GW，累计装机容量将突破1000GW。2022-2031年，全球光伏并网装机容量将以年均8%的速度增长，2031年达到394GW。假设光伏组件成本为2元/w，则2022年全球光伏组件市场规模为3940亿元，2031年达到7880亿元。

　　风能是应用范围极广的新能源。而且具有充足、清洁等特点，粉末冶金技术可用来制备两种风能发电材料，即钕铁硼永磁材料和制动片材料，这两种材料的应用能够直接影响风能发电设备的安全性与稳定性并影响其运行。

　　目前常用的风电机组制动材料为铜基粉末冶金摩擦材料。铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦系数较小、导热性好、摩擦系数较稳定、耐磨性较好，应用在风机制动系统上大大提高了风电机组运行的稳定性。

　　钕铁硼稀土永磁体是稀土永磁电机组成中的最重要的零部件，可替代传统电机，向大容量﹑优良的发电质量、提高材料利用率、降低噪声、降低成本、提高效率的方向发展。

　　2021为年全球风电新增装机量为95GW，麦肯锡预计全球风电装机容量在预计全球风电装机容量在2021年至2030年间将以9%的复合增长率增长。到本十年末，全球累计风电容量预计将超过增长率增长。到本十年末，全球累计风电容量预计将超过1756GW。

　　目前飞行器发动机可以用金属增材制造技术进行构件制造。其中发动机的燃油喷嘴主要采用激光选区熔化技术，发动机的低压涡轮叶片主要采用电子束选区熔化技术，异形结构件的修复主要采用激光直接能量沉积技术。

　　作为增材制造技术的一个重要应用分支，金属增材修复技术特别是激光直接能量沉积技术（术（L-DED）已广泛应用于修复服役过程中的受损部件。）已广泛应用于修复服役过程中的受损部件。通过原位修复，减少了原有零件的更换或者报。

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