球形金属粉体，为何陷入 “锁喉” 困境？

球形金属粉体是优质冶金原材料，具备形状规则、性质稳定、致密度高、流动性好等优势，广泛应用于传统粉末冶金高端制造，以及金属基增材制造、热喷涂、微电子封装等领域，在高端制造业中潜力巨大。

目前，全球均重视其市场需求并大力研发制粉技术。我国虽已增多粉体种类，但仍难满足市场需求，且球形粉体制造工艺与国外差距明显，高性能球形金属粉体（尤其增材制造领域）多依赖进口。这不仅推高生产成本，还制约先进技术发展，因此加快开发自主知识产权的创新制粉工艺意义重大。

• 金属基增材制造

增材制造凭借能显著提升材料利用率与生产效率的优势，被广泛认为是第三次工业革命的标志性技术。在各类增材制造技术路线中，金属因具备优异的力学性能与电磁特性，且在工业领域应用场景丰富，使得金属基增材制造逐步成为当前技术研发与产业发展的核心重点。

而在金属基增材制造的全流程中，高性能球形金属粉体是不可或缺的关键性原材料。其品质高低直接决定了最终成型零件的综合力学性能表现，比如强度、韧性等核心指标；同时，粉体的价格也会直接影响整条生产线的生产成本控制，进而对技术的规模化应用产生重要影响。

• 金属注射成形

金属注射成形技术是融合注射成型与粉末冶金工艺发展出的新型成型技术。它不仅能提供比压铸更高的强度、比熔模或型砂铸造更优的公差，还特别适用于高密度、高精度金属零件的生产，以及结构复杂的小型金属零件的批量制造。

在该技术的原料选择中，球形粉体凭借松装密度高、流动特性好的优势，成为极具竞争力的金属注射成形原料。实际应用中，通过搭配使用不同粒径的球形粉体，可实现更高的临界固体载荷，这意味着能在聚合物中装入更多粉体，从而减少粘合剂用量，最终降低烧结过程中的收缩与变形程度。同时，球形颗粒不存在明确的择优取向，这一特性也确保了生坯在烧结脱脂阶段能呈现出更出色的各向同性收缩效果。

• 热喷涂

热喷涂技术作为一门快速发展的表面强化技术，其工艺原理是利用高温火焰或等离子体，先将金属粉末或线材熔化成液滴，再通过高压气体将这些液滴喷射到待处理表面，最终形成具备特殊性能的涂层。该工艺不仅操作便捷，所制备的涂层性能也十分优异，能有效提升金属表面性能，比如增强耐蚀性、耐磨性与导电性，因此在军事、航空、航天、机械、电力、生物工程等多个领域均有广泛应用。

热喷涂材料的种类丰富，若按原料形状划分，主要可分为粉体、金属丝和金属棒三大类。其中，采用粉体进行喷涂时，材料需具备良好的流动性，才能形成平整均匀的涂层。而球形金属粉体恰好满足这一工艺要求，它不仅流动性出色、形状规则，还能在喷涂过程中实现更流畅的送粉，同时最大程度减少粉体团聚现象的发生。

• 微电子封装

电子封装主要通过 “芯片 - 基板” 与 “芯片 - 芯片” 的互连来实现，而互连焊接凸点的构成材料，通常是导电性优异的纯金属、锡基钎料，或是由这些材料组合而成的多层结构。为保障封装质量，需要严格控制凸点的尺寸、球形度、表面形貌及微观组织结构等关键指标，这也使得对原料粉体的质量要求随之提高。

通常情况下，针对不同类型的电子器件以及不同的使用场景，所选用的封装粉体在成分上存在差异。在各类封装粉体中，单粒度的球形铜锡基金属微粉展现出较大应用潜力，这得益于其本身具备的高强度、快速导热以及强导电能力等突出特点。

• 磁粉芯

磁粉芯是中高频变压器磁芯、高频开关电源、高精度变压器及抗电磁干扰器件的重要组成元件。相关研究表明，磁粉芯的性能不仅由原料合金成分决定，还会受到粉体形貌的显著影响。

具体来看，球形度高的金属磁粉具备明显优势。在绝缘包覆环节，它更容易形成均匀且完整的绝缘层，这一特性能有效提高磁粉芯的电阻率；同时，球形磁粉的单个颗粒间隔离效果更好，有助于减少涡流损失，进而提升磁粉芯的综合软磁性能。另外，球形粉体本身的孔洞数量极少，通过科学搭配不同粒径，还能制备出高密度的磁粉芯产品，进一步优化磁导率指标。