中国粉体网讯  在增材制造（3D打印）、粉末冶金等高端制造领域，金属粉末的品质是决定最终构件性能的基石。粉末的球形度、粒度分布、空心粉率、氧含量等关键指标，直接影响着打印过程的稳定性、零件的致密度、力学性能乃至最终应用的可靠性。然而，不同的金属材料特性与应用需求，对粉末制备技术提出了多元化且日益严苛的挑战。

主流技术解析：优势与局限并存

当前，规模化生产金属粉末的主流技术路线各有千秋，也各自面临瓶颈：

VIGA（真空感应熔炼气雾化）与EIGA（电极感应熔炼气雾化）：作为应用最广泛的技术，二者均通过高速惰性气体流破碎熔融金属液流。它们具有产能高、材料适应性广的显著优点，能够生产从铝、钛到镍基高温合金等多种材料的粉末。然而，其共同的痛点在于制备的粉末中普遍存在空心粉（卫星粉）和卫星粉问题。空心粉内部封闭的气孔在后续打印或热等静压过程中可能成为缺陷源，卫星粉则严重影响粉末的流动性和铺粉均匀性。

PREP（等离子旋转电极法）：该方法利用等离子体熔化高速旋转的自耗电极端部，熔融金属在离心力作用下雾化成粉。其最大优势在于所得粉末球形度极高、纯净度好、几乎无空心粉。但代价是粉末平均粒度较粗（更适合于铺粉而非铺粉的增材制造工艺），且由于电极制备、等离子体消耗等因素，导致生产成本非常高昂，限制了其在大批量、低成本场景的应用。

超声雾化技术：借助高频超声波的能量使金属液流失稳破碎。该技术能够获得粒度分布非常窄的细粉，特别适合对粉末均匀性有极致要求的应用。然而，其目前的生产效率相对较低，难以满足大规模工业化生产的需求。

GHA工艺：精准控制的创新解决方案

面对上述技术瓶颈，吴鑫华教授团队自主研发的GHA（单点瞬时熔化气雾化） 技术，提出了一种新的解决思路。该技术的核心创新在于对金属“熔化”与“雾化”两个关键阶段的精准、瞬时、局域化控制。

原理突破：GHA技术并非将大量金属整体熔化，而是通过精密设计，实现金属原料在特定点的瞬时熔融，并立即被高速气流破碎。这种“即熔即碎”的方式，减少熔融金属液在高温下的停留时间和与环境的接触，从源头上降低了氧化和污染的风险。

核心优势：该技术特别适用于高熔点金属（如钨、钼、铌及其合金）的粉末制备。它能高效地生产出具有高球形度、极低空心率、细粒径且粒度分布集中的金属粉末。其优势可具体归结为：

1. 空心粉抑制：瞬时熔化与雾化减少了气体卷入熔滴内部的机会，显著降低了空心粉的比例。

2. 球形度与细粉收得率高：精准的能量输入和雾化控制，有利于形成规则球形液滴并提高细粉（特别是15-53μm增材制造常用范围）的产出率。

3. 适用于难加工材料：为传统雾化技术难以经济高效处理的高熔点、高活性金属提供了新的制粉途径。

应用前景：瞄准增材制造与更广阔的高端领域

综合来看，GHA技术在精细粒度调控、球形度提升及空心粉抑制方面展现出的显著潜力，使其在多个高端领域具备突破性应用前景：

高性能增材制造：为航空航天、医疗植入物等领域提供更高品质的钛合金、高温合金、难熔金属等专用粉末，直接提升打印构件的疲劳性能和可靠性。

粉末注射成形：细径、球形度高的粉末是精密、复杂微小金属零件PIM工艺的理想原料。

热喷涂与表面工程：提供高纯度、高球形度的耐磨、防腐涂层用粉末。

其他先进制造：在电子浆料、催化、储能等需要特定形貌与粒度金属粉体的领域也具有应用潜力。

GHA工艺的出现，代表了金属粉体制备向更精准、更高效、更适配于尖端材料方向的发展趋势。其成功研发与产业化推广，有望打破国外在高端金属粉末，特别是难熔金属粉末方面的技术壁垒，为我国增材制造等战略性产业的自主可控与持续创新提供坚实的材料基础。

2026年4月28日，中国粉体网将在湖南·长沙举办“第二届高端金属粉体制备与应用技术大会暨2026通信电子、3D打印、粉末冶金市场应用交流会”。届时，我们邀请到苏州大学教授/苏州倍丰智能科技有限公司董事长吴鑫华出席本次大会并作题为《主流金属粉末制备技术对比与GHA工艺优势分析》的报告，吴鑫华教授将系统梳理当前主流技术图谱，并重点揭示其团队自主研发的GHA（单点瞬时熔化气雾化）技术如何在这一领域实现创新突破。

个人简介：

吴鑫华教授是国际知名的材料科学家，长期致力于金属材料与增材制造（3D打印）的基础研究与工程应用。她在钛合金、高温镍基合金及高强铝合金的3D打印专用材料开发方面取得突破性成果，首创多项材料设计与工艺调控方法，攻克了高温合金开裂、钛合金性能优化等关键技术难题。其研发的3D打印构件已成功应用于C919大飞机、航空发动机、燃气轮机及核反应堆等高端装备领域，并推动建立了我国金属3D打印适航认证体系，实现了从基础研究到产业化应用的全链条创新。

参考来源：

倍丰智能官网、公众号、中国粉体网

（中国粉体网编辑整理/留白）

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