江苏
陶瓷材料是现代工业不可或缺的基础材料，从日用陶瓷、建筑陶瓷，到电子陶瓷、特种工业陶瓷，粉体原料性能直接决定陶瓷烧结品质。陶瓷生产传统造粒工艺以喷雾干燥造粒为主，料浆经过高温热风干燥，得到团聚颗粒。但部分特种陶瓷配方体系含有低熔点有机粘结剂、蜡基载体，无法承受高温干燥环境，高温会造成粘结剂提前分解失效。冷却喷雾造粒采用低温固化成型，适配含低熔点有机载体陶瓷料浆体系，制备球形陶瓷复合颗粒，优化粉体流动性与坯体成型能力，在特种陶瓷、粉末陶瓷注塑领域发挥重要作用。
常规陶瓷喷雾干燥造粒工艺，是陶瓷料浆雾化后经几百摄氏度热风干燥，溶剂蒸发形成团聚颗粒。该工艺成熟，广泛用于建筑陶瓷等大宗陶瓷生产。但在陶瓷注塑（CIM）、蜡基陶瓷坯料体系中，陶瓷粉末与石蜡、聚合物粘结剂混合形成熔融料浆，这类体系不耐高温干燥，高温会导致粘结剂分解。冷却喷雾造粒完美适配这类蜡基陶瓷混合料浆：陶瓷细粉与有机粘结剂加热混合，形成均匀熔融料浆，料浆经雾化分散成液滴，在低温造粒塔内快速冷却固化，得到包裹陶瓷粉体的球形复合颗粒。颗粒内部陶瓷粉末均匀分散，粘结剂分布均匀，颗粒球形度高，流动性优异。
这类冷却喷雾造粒制备的陶瓷颗粒，用于陶瓷干压成型、注塑成型时优势显著。粉体流动性好，模具填充过程均匀，坯体各个部位密度一致性高，有效降低坯体出现密度不均、开裂、变形缺陷概率。传统破碎造粒陶瓷粉料颗粒形状不规则，模具填充时容易出现架桥，坯体密度波动大，烧结之后产品尺寸偏差大、次品率高。冷却喷雾造粒球形颗粒，堆积密度稳定，成型坯体一致性提升，烧结成品良品率明显提升。同时颗粒中粘结剂均匀包裹陶瓷粉体，后续脱脂过程更平稳，减少脱脂阶段坯体鼓泡、开裂问题。
电子特种陶瓷对粉体均匀度要求极高，比如陶瓷基板、陶瓷封装零件，微小的粉体不均就会造成烧结性能差异。冷却喷雾造粒密闭雾化成型，可以让陶瓷粉体与有机载体充分混合分散，每一个颗粒内部组分比例保持一致，批次稳定性强。设备可以采用惰性气体保护，防止有机粘结剂高温熔融阶段氧化变质，保障颗粒品质。颗粒粒径可以灵活调控，根据坯体成型工艺需求，定制合适粒度范围，适配小型精密陶瓷构件成型。
冷却喷雾造粒工艺生产陶瓷粉体，生产过程密闭，粉尘产生量低。陶瓷超细粉体极易飞扬，传统粉体加工车间粉尘污染严重，不仅危害操作人员健康，超细陶瓷粉尘也存在安全隐患。冷却喷雾造粒系统负压密闭运行，粉体全程封闭输送收集，粉尘外泄少，改善车间作业环境。细粉可以回收重新混入料浆再次造粒，原料利用率高，减少粉体浪费，降低生产成本。
冷却喷雾造粒应用陶瓷粉体生产，也存在明显局限。该工艺适合陶瓷粉末 + 可熔融有机载体的复合体系，纯无机陶瓷粉体无法直接冷却喷雾造粒。料浆熔融状态流变性能是工艺关键，陶瓷固相含量过高会提升料浆黏度，雾化难度变大，容易拉丝；固相含量太低，成型颗粒强度不足。工艺开发阶段，需要优化陶瓷粉体配比、粘结剂配方，调整熔融温度、雾化参数、冷却温度区间。设备方面，陶瓷粉体硬度高，雾化器、输送管路容易磨损，需要选用耐磨材质制作部件，防止陶瓷粉体磨损设备，引入金属杂质污染陶瓷原料，影响陶瓷烧结性能。
当前特种陶瓷产业快速发展，电子陶瓷、结构陶瓷、生物陶瓷市场需求持续增长，陶瓷产品向着小型化、精密化方向升级，对陶瓷粉体成型性能提出更高标准。很多特种陶瓷企业，开始探索新型粉体制备工艺，冷却喷雾造粒技术逐步从实验室走向工业化生产。国内装备厂商针对陶瓷粉体高磨损特性，优化耐磨雾化组件，提升设备使用寿命，降低企业运维成本。小试造粒设备方便陶瓷研发人员快速验证配方，缩短新材料研发周期。
长远来看，精密陶瓷制造对粉体均匀性、成型稳定性要求持续提升。冷却喷雾造粒作为蜡基陶瓷复合颗粒制备的有效工艺，会持续在陶瓷注塑、特种陶瓷坯料领域拓展应用。通过持续优化雾化与冷却系统，进一步提升颗粒均一性，降低杂质引入风险，冷却喷雾造粒技术将助力国内特种陶瓷企业提升坯体成型水平，减少烧结次品，推动高端陶瓷材料国产化进程。
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