伴隨現代高技術和新材料等新興產業的發展，超細化、高純化、窄粒度也成為了高端粉體粉體應用的標配條件。它們不僅能夠保障作為結構材料基礎原料的性能，而且由于具有更細小的顆粒尺寸和更多樣的物化性質，其光學、磁學、聲學、電學和力學等性質也與常態有很大差異，為精細陶瓷、電子元件、生物工程處理、新型打印材料、優質耐火材料以及與精細化工有關的材料等許多領域所必需。

不過，粉體應用要求的提升，也意味著粉體加工技術也要隨著迭代升級。傳統的粉體加工方法，一般為機械粉碎法。相比化學合成法，其雖然具有工藝簡單、產量大、成本低等優點，能夠滿足高端超細粉體規模化生產的需要，但在傳統的機械粉碎下，不同顆粒由于所受到的作用力不均勻，不可避免地造成粉體顆粒粒徑分布寬泛的問題。而將同時具有粉碎、分級功能的氣流粉碎分級機與旋風分離器、除塵器、引風機組成一套分級系統不失為一個可靠的解決方案。

氣流粉碎分級機可利用高速氣流使物料自身被反復碰撞、磨擦、剪切而實現粉碎，之后再利用上升渦流將被粉碎的物料抬升至分級區，在渦流強大的離心力、自身重力的作用下，實現顆粒的精細分級，選出達到粒度要求的細粉。在此過程中，不僅可通過調整氣流量、氣流速度來控制顆粒粒徑分布，實現高端粉體窄粒度分布的要求，而且其粉碎過程主要依靠物料自身之間的碰撞完成，且整個系統為封閉式結構，生產過程清潔環保。因此有別于傳統機械粉碎依靠刀片或錘頭等對物料的沖擊粉碎，可以得到純度較高的物料。

多級精細分級系統

不過，由于氣流粉碎分級機的結構較為復雜，分級機內顆粒的受力情況和運動規律也變得非常復雜，因此要提升空氣分級機的分級性能，提升精細分級設備的可靠性，就需要引入計算流體力學等相關原理，計算出最合適的流場，最理想的壓力分布來指導設備結構設計。

不同結構的空氣分級機流場模擬

顆粒在分級腔中的運動軌跡模擬

在6月11-13日于廣州日航酒店舉辦的“中國粉體工業百人論壇”上，粉體圈邀請了江南大學機械工程學院的俞建峰教授現場分享報告《高端粉體的精細粉碎與分級技術》，屆時他將分享在超細粉碎和分級系統的仿真模擬方面積攢的豐富經驗，內容包括：

1、介紹超細粉體在各個領域的應用場景，闡述機械粉碎的弊端與粉體分級的必要性。

2、提出精細粉碎與分級技術的設計目標，包括系統設備組成、粒度分布范圍的界定、兩組工作模式的設定、風壓風量調節方式等。

3、引入計算流體力學原理和離散相DPM模型，并探索氣流分級原理。重點講解內容包括一級粉碎分級機的設計與流場仿真、二級分級機的設計與流場仿真、旋風分離器的設計與流場仿真以及布袋除塵器的設計與引風機的選型。

4、分享現階段高端粉體精細分級設備的實驗結果，展望了未來分級設備的發展方向。

報告人介紹

江南大學機械工程學院教授、博導。長期從事粉體加工裝備、嵌入式系統、機器人運動控制研究。現任中國化工學會過濾與分離專業委員會委員、中國機械工業教育協會機器人工程專業委員、中國電機工程學會會員，江蘇農業工程學會理事。2017年入選江蘇省“企業創新崗”科技副總、2014年入選常州市龍城英才計劃、2011年入選江蘇省“六大人才高峰”。承擔和參與江蘇省自然科學基金、江蘇省產學研聯合創新資金研究項目、南京海關科研項目；與產業界緊密結合，開發粉體分級智能裝備。在國內外期刊雜志發表中、英文學術論文60余篇，授權發明專利43項，軟件著作權5項，出版了編著《微納粉體加工技術與裝備》和專著《超細粉體制備技術》，運用現代設計方法研發超細粉體粉碎和精細分級設備。2020 年江蘇省普通高等學校本科優秀畢業設計（論文）指導教師，2019 年江南大學榮智權獎教金，2011 年、2015 年分別獲江蘇省科技進步三等獎（均排名第三）。2023年獲得中國輕工業聯合會科學技術獎一等獎（排名第一）。

粉體百人論壇會務組