概要
超声喷雾造粒 ，是一款用于超声波喷雾干燥超细粉体制备的小型造粒设备。其采用超声波雾化喷头技术，可将前驱体溶液或悬浮液均匀雾化后喷入干燥塔中进行喷雾干燥制备超细粉体，是喷雾热分解（又名喷雾热裂解）系统中的关键雾化装置。溶液经雾化器雾化后，由载气带入高温反应炉中，在反应炉中瞬间完成溶剂蒸发、溶质沉淀形成固体颗粒、颗粒干燥、颗粒热分解、烧结成型等一系列的物理化学过程，最后形成超细粉末。
超声喷雾造粒技术是制备由纳米晶粒构成的、具有优异球形度和成分均匀性的微米级功能粉体的强有力工具。它特别适合于制备成分复杂的金属氧化物（尤其是电池和电子陶瓷材料）、复合氧化物催化剂、磷酸盐材料以及需要高纯度、均匀性和良好流动性的各种先进陶瓷和功能材料的前驱体粉体。虽然直接产物是微米级颗粒，但其内部纳米结构和最终应用中展现出的纳米特性，使其成为纳米粉体材料制备的关键技术之一。
以下是该技术能够制备的主要纳米粉体类型：
- 金属氧化物纳米粉体：
单一金属氧化物： 氧化锌 (ZnO)、氧化铜 (CuO)、氧化镍 (NiO)、氧化钴 (Co₃O₄)、氧化铝 (Al₂O₃)、氧化钛 (TiO₂)、氧化锆 (ZrO₂)、氧化铈 (CeO₂)、氧化铁 (Fe₂O₃, Fe₃O₄)、氧化钇 (Y₂O₃) 等。这些材料广泛用于催化剂、传感器、陶瓷、电池电极、磁性材料、涂料、化妆品等。复合金属氧化物：钛酸钡 (BaTiO₃)、锆钛酸铅 (PZT)、钛酸锶 (SrTiO₃)、钴酸锂 (LiCoO₂)、锰酸锂 (LiMn₂O₄)、磷酸铁锂 (LiFePO₄)、镍钴锰酸锂 (NCM)、镍钴铝酸锂 (NCA) 、富锂锰基材料、铁氧体 (如 NiZn ferrite, MnZn ferrite)、钇铁石榴石 (YIG) 、各种混合氧化物催化剂，如用于汽车尾气处理的三元催化剂 (Pt/Pd/Rh on Al₂O₃-CeO₂-ZrO₂)，加氢脱硫催化剂载体、钇钡铜氧 (YBCO) 等高温超导前驱粉体。
- 金属纳米粉体：
铜粉 (Cu)、镍粉 (Ni)、银粉 (Ag) 等。可以通过使用可溶性金属盐（如硝酸盐、醋酸盐）作为前驱体，喷雾造粒后，在还原性气氛（如H₂）中进行热处理还原得到金属粉体。控制还原条件可以获得纳米级金属颗粒组成的球形团聚体。
- 硫化物纳米粉体：
硫化锌 (ZnS)、硫化镉 (CdS)、铜铟镓硒 (CIGS) 太阳能电池吸收层前驱体粉体（需后续硫化/硒化处理）、硫化钼 (MoS₂) 等。通常使用金属盐溶液作为前驱体，在喷雾干燥后或在后续热处理中转化为硫化物。
- 碳化物/氮化物纳米粉体：
碳化硅 (SiC)、碳化钨 (WC)、氮化硅 (Si₃N₄)、氮化铝 (AlN) 等。这些材料通常需要高温合成。超声喷雾造粒可以制备出成分均匀、球形的前驱体粉体（如含硅/碳或硅/氮的有机聚合物溶液或溶胶），然后经过高温裂解（碳化）或氮化反应得到最终的陶瓷粉体。得到的粉体通常是由纳米晶粒组成的微米级球形颗粒。
- 磷酸盐/硅酸盐等纳米粉体：
除了磷酸铁锂 (LiFePO₄)，还包括其他磷酸盐材料。
硅酸盐材料，如用于分子筛、陶瓷或涂料的硅酸锆等。
生物陶瓷/药物载体：
羟基磷灰石 (HAp)：用于骨修复和替代。
磷酸三钙 (TCP)。
负载药物的聚合物微球或陶瓷微球（由纳米结构组成）。
想了解更多信息？
请咨询我们的专家。
