氧化鋁（Al₂O₃）是性能優(yōu)異的化工原料，有α、γ、θ、δ等八種晶型。其中球形氧化鋁粉體因其獨(dú)特的形貌，較好的流動(dòng)性，高的比表面積和大的堆積密度等優(yōu)點(diǎn)，展現(xiàn)出耐腐蝕、耐高溫、耐酸堿、耐磨損、耐氧化、高硬度、易分散優(yōu)越性能，在電子、化工、軍工等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。圖1a展示為陶瓷材料領(lǐng)域，球形氧化鋁是氧化鋁的眾多形貌中致密性能、穩(wěn)定性能、改善燒結(jié)性能優(yōu)異的一種，其制備的氧化鋁陶瓷具有良好的耐高溫、耐腐蝕、高的化學(xué)穩(wěn)定性，較好的介電性能，硬度大，熔點(diǎn)高且耐磨損的優(yōu)良性能。

圖1 球形氧化鋁的應(yīng)用

圖1b展示為研磨拋光材料領(lǐng)域，球形氧化鋁作為研磨拋光材料可以更好的增加材料的分散性，還有流動(dòng)的速率以及粒度尺寸的大小，廣泛地應(yīng)用在化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(CMP)中。圖1c展示為鋰電池隔膜涂層，作為表面防護(hù)層材料，可以避免正負(fù)極接觸并促進(jìn)鋰離子在電極之間穿梭，提高了電池的性能和安全性。

球形氧化硅（SiO₂）是航空、航天、電子信息等高端產(chǎn)業(yè)的重要材料，同時(shí)也在新型涂料、特種陶瓷、高檔化妝品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，具有很高的實(shí)用價(jià)值。圖2a展示的是電子封裝領(lǐng)域，用球形硅微粉填充的環(huán)氧樹脂塑封料的導(dǎo)熱系數(shù)小，膨脹系數(shù)小，用作微電子元件基板及封裝的填充率可達(dá)到90%，可作為大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路理想的基板材料和封裝材料。

圖2 球形氧化硅的應(yīng)用

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除此之外，球形硅微粉因?yàn)榫哂懈唠娊^緣性、高熱穩(wěn)定性、耐酸堿性、耐磨性等，作為功能填料應(yīng)用于覆銅板中，可以明顯改善覆銅板的力學(xué)、熱學(xué)、和電學(xué)性能。高純球形硅微粉具有極強(qiáng)的紫外吸收，紅外反射特性，添加到涂料中能對(duì)涂料形成屏蔽作用，達(dá)到抗紫外老化和熱老化的目的，同時(shí)增加了涂料的隔熱性、強(qiáng)度和光潔度，提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長(zhǎng)期不變。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)氧化鋁/氧化硅粉末的純度、粒徑特別是顆粒形狀提出了較高的要求。火焰球化制備球形氧化鋁、氧化硅粉末，具有易操控、易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)、球化效果好的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。該方法主要采用乙炔氣、氫氣、天然氣等工業(yè)燃料氣體作為熔融粉體的潔凈無污染熱源，高溫熔化普通微粉制備球形氧化鋁/氧化硅粉末。

圖3 設(shè)備組成及示意圖

火焰球化法基本原理是結(jié)晶氧化硅/氧化鋁微粉在火焰焰流中經(jīng)傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流吸收大量的熱量而收縮成球狀液滴，經(jīng)冷卻收集獲得球形氧化硅/氧化鋁粉末。粉體能否被熔融取決于兩方面：火焰溫度要高于粉體材料的熔融溫度以及保證粉體顆粒熔融所需要的熱量。

火焰球化法的優(yōu)點(diǎn)：

天際智慧自主研發(fā)了粉末材料燃?xì)饣鹧媲蚧b備，可用于高效處理氧化鋁/氧化硅粉末，設(shè)備參數(shù)如表1所示。燃燒器的功率型號(hào)及選型可調(diào)，球化率可達(dá)到95%。

表1 設(shè)備參數(shù)

圖5展示了進(jìn)行火焰球化法處理后的氧化鋁粉末示意圖，原料粉體為極不規(guī)則的角形顆粒，且棱角分明；火焰球化處理后，顆粒呈球形，表面光滑，處理效果理想。

圖5 (a) 球化前形貌     (b) 球化后形貌