超微粉体（又称超细粉体），通常是指粒径在1250 目（10μm）以下的粉体，又可分为微米粉体、亚微米粉体和纳米粉体，当固形物质粉碎至微米甚至纳米尺寸时，该粉体的物理、化学特性都发生极大的变化。超细粉体技术起源于二十世纪70 年代

中期，自80 年代成为各国研究的重点，国外对超细粉体技术非常重视，并先后建立了粉体研究机构，在我国自上世纪80、90 年代开始才逐步受到越来越多研究机构和行业重视[1]。目前，人们已将超细粉体的研究成果转化到电子信息、化工、轻工、冶金、复合材料、核技术、生物医学以及国防尖端技术等领域，大大推进了这些领域的发展[ 2]。

随着超细粉体材料研究的深化，其地位在国民经济各领域越来越重要，今后在各行业尤其是一些新兴高科技领域，应用前景十分广阔。

1 超细粉体的表征方法

超细粉体的表征是进行粉体分析研究和加工应用的基础，包括粒度分析、比表面积的测定、化学成分及物理结构的表征和团聚体的表征等

1.1 超细粉体的粒度分析

颗粒粒度是指物料经过细分散后尺寸的状态[3]，可以用于超细粉体粒度分析的主要方法有：激光衍射散射法、沉降法、电阻法和电镜法。

1.1.1 激光衍射散射法激光衍射散射法[ 4 ]中应用最多的是激光衍射粒度仪，该仪器在假定粉体颗粒为球形、单分散条件基础上，利用光的散射现象测量颗粒大小，颗粒尺寸越大，散射角越小；颗粒尺寸越小，散射角越大。其优点是：测量范围广（0.5

~300μm）、结果精确度高、测量时间短、操作方便、能得到样品体积的分布。缺点是：对于检测器的要求高、不同仪器检测结果对比性差、分辨率较低、不适于测量粒度分布范围很窄的样品。

1.1.2 沉降法沉降法在油漆和陶瓷行业是一个传统的测量方法，测量范围一般为44μm以上[ 5 ]；用于沉降法的仪器造价虽然较低，但与激光粒度仪相比，其测量时间长、速度慢，不利于重复分析，测量结果往往手操作手法及环境温度影响，对于2μm以下的颗粒会因布朗运动导致测量结果偏小[ 6]。

1.1.3 电阻法又叫库尔特法，适合于测量粒度均匀（即粒度分布范围窄）的粉体样品，也适用于测量水中稀少的固体颗粒的大小和个数，所测的粒径为等效电阻径，测试所用的介质通常是导电性能较好的生理盐水[ 5]。与其他粒度测定方法相比，库尔特法

分辨率最高，而且测量时间短、重复性和代表性较好、操作简便误差较小；缺点是：动态范围较小、易被颗粒堵塞使测量中止、测量下限不够小，一般测量下限为1μm。

1.1.4 电镜法电镜[ 7 ]主要分为扫描电镜、透射电镜、扫描隧道电镜等。通过电镜扫描，可以直观的观测到颗粒形状信息，试验过程中要求颗粒处于良好的分散状态；要获得准确的结果，需要大量的电镜图片进行统计[ 5 ]。

1.2 比表面积的测量方法

在材料细分散的制备中，由于颗粒尺寸越来越小，形成了越来越多颗粒表面，引起表面能的巨大变化，用比表面积的概念把颗粒表面积与颗粒尺寸联系起来，即[ 8 ]：体积比表面积= 颗粒总表面积/ 颗粒总体积；质量比表面积= 颗粒总表面积/ 颗粒总质量。

在实际应用中，粉体的比表面积可以通过浸湿热法、吸附法以及透过法几种方法来测量，采取哪种方法要根据测量要求和物料、设备等条件决定

1.3 化学成分和物理结构的表征方法

经典的化学分析方法分析准确，但是受限于化学稳定性好的粉体材料。相比之下，仪器分析显示出独特的优越性。扫描电子显微镜的优点是景深大、图像立体、放大倍数高、制样简单、样品的电子损伤小，可直接探测样品表面成分，对微区的化学成分进行分析。结合X 射线多晶衍射法所建立的物相分析，可弥补一般的化学分析、原子光谱分析都只能确定样品中存在哪些元素，而不能确定这些元素组成了哪些物相的问题。

1.4 团聚态的表征

团聚体的性质可分为团聚体的尺寸、形状、分布、含量；团聚体的气孔率、气孔尺寸及分布；团聚体的密度、内部显微结构、强度；团聚体内一次颗粒之间的键合性质等[ 3 ]。目前常用的团聚体表征方法主要有显微结构观察法、素胚密度- 压力法以及压

汞法等[ 8 ]。

2 超细粉体的应用进展

超细粉体材料经过近几十年的发展，其应用已经渗透到各行各业中，如电子信息、轻工、化工、军事、中医药、农业及食品等。

2.1 在电子信息行业中的应用

在电子信息行业中，超细粉主要用于制备磁记录材料、电子浆料以及电子陶瓷材料。采用超细粉体制备的磁记录材料具有稳定性

好、图像清晰、信噪比高、失真小等优点[ 9 ]。在磁记录元件的涂层中用LaF3 超细粉作为固体润滑剂，可使涂层及磁头寿命大幅提高[ 10 ]。用于导电浆的导电性粉末有Au、Pt、Pd、Ag、Cu、Ni 等；用于介电浆的粉末有BaTiO3、TiO2 等；用于电阻浆的粉末有RuO2、MoO3、LaB6、C 等[ 2 ]。我国自行生产的电子浆料远不能满足要求，每年要依靠一定数量进口电子浆料，

电子浆料是未来超细粉重要的应用之一。在电子陶瓷材料方面，通常是以BaTiO3 或钛酸锶钡为主要成分，添加其他微量元素，具有优良的光、电、磁性能，广泛用于电容器、电光器件、铁电存储器等电子元件的制备。

2.2 在军事工业中的应用

在军事工业中，超细粉体由于表面积增大，活性增强，各种反应易于进行，而且反应充分，因此，采用超细燃料加入火箭推进剂中，可以大大提高推进剂的燃烧速率，改善药体的力学性能，从而提高火箭发动机的命中精度和威力，对实现国防现代化极为重要[ 11 ]。

2.3 在轻工、化工中的应用

由氮化硅超细粉为原料制造的复合材料材，抗裂系数、抗折强度、耐压强度和硬度都都较好，在各工业行业中制造滑动轴承、滚动轴承用滚珠、俄罗斯产离心泵用端部密封件、切削工具、耐磨喷嘴、透平的叶片及耐火制品等[ 12 ]。

采用TiO2 超细粉制成的超细薄膜光电性能好，用于新型太阳能电池，不仅能满足薄膜电极要有一定的厚度、大面积平整度好以及粗糙度因子高等要求，而且所需实验设备简单，操作方便，具有较高的实用价值[ 13, 14 ]。

随着化学工业对环保意识的提高，超细粉体材料用作废气、废水处理将成为未来环境保护发展的趋势。

2.4 在中医药行业中的应用

超细粉体中药制剂优势在于，有利于提高药物的生物利用率，如一些贵重的中药材人参、鹿茸等；提高药效减少用药量、节约资源以及改善口感等[15,16]。对羚羊角、六味地黄丸、人参、红参、西洋参、三七等的超细粉研究表明浸出量明显优于其传统饮片化，但微粉化使沉香的挥发性成分损失较重，说明对于不同药材的粉碎粒度，应该视药材的性质而定，而且超细粉体技术与普通粉碎技术在提取时间、提取方法、显微鉴别等方面均有差异[ 15, 17-19 ]。目前，对微粉化的单味药及复方的药理研究不够深入，很少进行统计学比较，而且微粉化对药物毒理作用的影响尚未进行研究，粒径与剂量、疗效之间的关系及其安全性的考察亟待研究[ 20 ]。

2.5 在农业及食品工业中的应用

农药原料加工成超细粉后，其均匀性、分散性得到改善，且超细粉体表面活性强，在农副产品和环境中分解的速率快，使农药残留量下降，最终减少了污染，给药接触面积大大减少农药的使用量，比表面积大、吸附能力强、耐雨水冲刷，可以保持农药的长效；果蔬超细粉可作为食品原料添加到糖果、糕点、果冻、果酱、冰淇淋、奶制品、方便食品等多种食品中，增加食品的营养，增进食品的色香味，改善食品的品质，增添食品的品种[ 2 ]。对造纸法再造烟叶中加入超细碳酸钙，可以使再造烟叶抗张强度

降低，紧度降低，疏松度升高，厚度增大，同时降低造纸能耗，节约成本[ 21 ]。

超细粉体技术用于低档茶叶，可扩大茶叶资源的利用范围，改善食用品质；增进生物体对功能成分的吸收；提高功能成分活性和生物利用度，同时降低功能性物质在食品中的用量；优良的固香性、分散性和溶解性可充分保证原料成分的完整性。

3 超细粉体应用前景展望

目前，超细粉体技术尚处于起步阶段，在优势突出的同时也存在一些有待解决的问题，在行业起步晚、起点低的情况下，国内超细粉体加工技术、产品质量及理论研究等与先进国家相比尚有一定的差距。随着研究的深化及拓展，未来超细粉体要达到规模化、产业化生产，与新材料科学、医学、化工、军工、电子、航天等领域的交融使得其应用具有广阔的前景。