中国粉体网讯 半导体、电子封装、高端制造等领域的需求升级，持续推高金属粉体的性能门槛。纯度、粒径、球形度、批次稳定性每提升一个等级，都对应着制备工艺的迭代。当前行业主流的粉体制备路线可大致归为三类：液相法（以湿化学还原法为代表）、气相法（以气雾化法为代表）、等离子雾化法。三者技术原理截然不同，在性能上限、量产效率与成本结构上各有优劣，针对镍、银、钨等不同金属品类，适配的场景也差异显著。不存在放之四海而皆准的“最优工艺”，企业的技术路线选择，本质是性能、成本与目标市场的动态平衡。
四个核心维度的横向对比
纯度上限
液相法通过金属盐溶液还原、沉淀反应制备粉体，反应过程中残留的阴离子、络合剂，以及反应容器的微量溶出，都会引入杂质。常规液相法制备的金属粉体纯度通常在3N~5N区间，氧含量普遍在数百至数千ppm，很难满足5N以上的超高纯需求。
液相法制备高纯铜粉流程图
气雾化法通过熔炼金属锭、高压气体击碎液滴制粉，杂质主要来自金属原料本身与坩埚材料的微量污染，纯度上限高于液相法，通常在4N~6N区间，氧含量可控制在几十到几百ppm，适配多数中高端工业场景。
气雾化法制备金属粉示意图
等离子雾化法，尤其是射频感应式等离子体，采用“粉进粉出”的无电极、无坩埚模式，粉体仅在等离子高温区熔融，不接触任何器壁，同时等离子体的刻蚀作用还可脱除粉体表面杂质。其纯度上限可达6N~7N，氧含量可控制在几十ppm以内，部分工艺可达10ppm级，是当前纯度最高的制粉工艺。
等离子体雾化法制备金属粉示意图
粒径调控能力
液相法可通过反应温度、浓度、分散剂添加量精准调控晶粒生长，粒径覆盖范围最宽，从10nm到10μm均可制备，是生产纳米级、亚微米级超细粉体的主流方式。但超细粉体表面能高，反应过程中易团聚，通常需要后续分散处理，粒径分布的批次稳定性较难控制。
气雾化法的经济制备区间在1μm~100μm，粒径大小取决于雾化压力与金属液流速度。常规气雾化的粒径分布较宽，超细粉（1μm以下）占比通常低于10%；超音速气雾化可将粒径下限拉至0.5μm左右，但超细粉收率低、生产成本大幅上升。
等离子雾化法的粒径可调区间为0.5μm~50μm，通过进料粉体粒度与等离子功率即可精准调控。得益于均匀的高温场，粉体熔融充分，粒径分布窄、球形度普遍可达98%以上，亚微米级粉体的收率远高于常规气雾化，是制备窄分布球形超细粉的高效路径。
量产成本
气雾化法的量产优势最明显，单台工业级设备年产能可达50~200吨，设备投资与运行成本适中。以微米级镍粉为例，气雾化的单位产品成本约为液相法的70%~80%，是大规模量产工业级粉体的首选路线。
液相法的设备投资门槛低，但原料试剂成本高，且每生产1吨粉体需配套处理数十吨废水，环保处理成本占生产成本的15%~25%。叠加单批次产量有限的特点，其单位成本通常比气雾化高出15%~30%。
等离子雾化法的成本最高，核心设备投资是气雾化的2~3倍，运行能耗是气雾化的3~5倍，单台工业级设备年产能多在1~5吨。综合下来，其单位产品成本通常是气雾化的2~3倍，钨、钼等难熔金属品类甚至可达4倍以上，仅能支撑高附加值的高端市场。
环保与能耗
液相法的环保压力最大，生产过程产生大量含重金属、酸碱、络合剂的废水，以及少量废渣，处理难度大、成本高，是制约液相法企业扩产的核心因素之一。
气雾化法属于物理制粉过程，无废液产生，仅排放少量粉尘与废惰性气体，配套简单的除尘与气体回收装置即可达标，环保处理成本占比不足5%。
等离子雾化法的环保性最优，无废液、废渣排放，废气量小且粉尘易收集。但该工艺能耗极高，单位产品的间接碳排放显著高于前两者，在双碳背景下也存在一定的政策风险。
不同金属品类的路线适配
镍粉
镍粉的市场分层清晰，不同路线各守一方。MLCC内电极用80~150nm超细镍粉，目前唯一实现大规模量产的路线是液相水合肼还原法，可精准控制粒径与分布，国内头部企业均采用该工艺。气雾化法只能制备微米级工业镍粉，用于粉末冶金、焊接材料等中低端领域。等离子雾化法可制备纯度更高、球形度更好的超细镍粉，但成本是液相法的3倍以上，目前仅在高端高容MLCC领域小批量验证，尚未成为主流。此外，博迁新材自研的PVD物理气相冷凝技术目前已应用于超细镍粉批量生产。
银粉
电子浆料用银粉的需求分层明显，对应不同工艺路线。中低端导电浆料用纳米银、片状银粉，主要采用液相还原法制备，产能大、成本低，国内产能充足。高端浆料用微米级球形银粉，对纯度、批次稳定性要求高，更多采用气雾化路线，兼顾性能与成本。等离子雾化制备的超高纯球形银粉，仅用于航空航天、军工等特种场景，市场体量小但附加值极高。
钨/钼难熔金属
对于钨、钼这类熔点超过2600℃的难熔金属，常规工艺的局限性十分明显。传统氢还原法制备的粉体形貌不规则、纯度偏低，仅能满足硬质合金、通用靶材等需求；气雾化法受熔点限制，难以充分熔融金属，且坩埚污染严重，无法达到半导体级纯度要求。
等离子雾化法可轻松达到难熔金属的熔点，且无接触污染，是目前制备6N级球形高纯钨/钼粉的唯一可行技术路线。国内布局半导体级钨粉的企业，无一例外都采用射频等离子雾化工艺。
国内企业的路线选择逻辑
国内粉体企业的技术布局，大致对应三个层级的市场策略，不存在绝对的高低之分，核心是与自身资源和目标市场匹配。
第一类是走规模化成本路线的企业，以气雾化工艺为核心，主打工业级中低端粉体，靠产能与成本抢占市场。这类企业数量最多，覆盖铜、锡、镍等多数常用金属，产品面向粉末冶金、通用焊接、中低端浆料等领域，利润率偏低但市场容量大。代表企业如安泰科技粉末与制品分公司、中信特钢等，其中安泰科技传承钢研集团数十年技术积累，建成多条规模化气雾化产线，综合制粉产能达4000吨/年，产品覆盖不锈钢、高温合金等六大系列工业粉体；中信特钢气雾化金属粉末年产能超1.2万吨，主打汽车制造、通用工业领域的合金粉体，凭借规模化生产将生产成本控制在行业平均水平以下。
第二类是聚焦细分电子赛道的粉体企业，以液相合成工艺为核心技术路径，主打超细、纳米级功能粉体，深度切入MLCC、电子导电浆料等核心电子元器件上游环节。这类企业具备明确的技术门槛，产品附加值显著高于通用工业级粉体，但行业普遍面临环保合规压力，且在80nm以下超高纯、窄分布高端粉体领域仍存在明显性能瓶颈。
国内导电银粉赛道已形成成熟的液相还原法产业体系，工艺路线稳定、生产成本可控，中低端银粉已实现大规模国产化，可充分满足光伏银浆、常规电子浆料的配套需求；而MLCC内电极用纳米镍粉的高端量产路线则以气相法（PVD、羰基镍法）为主，博迁新材是国内该领域的代表性龙头企业，率先实现80nm级超细球形镍粉的稳定量产。作为国内MLCC介质粉体绝对龙头，国瓷材料依托独家水热法纳米钛酸钡技术打破海外垄断，国内市占率超80%，并以此为基础横向延伸布局内外电极浆料等MLCC全链条关键原材料，推动核心电子粉体的全维度国产替代。
第三类是布局高端进口替代的企业，重点投入等离子雾化技术，瞄准半导体靶材、先进封装等高端领域。这类企业数量少，技术门槛高，前期投入大，但产品附加值高，是当前国产替代攻坚的核心力量。半导体级难熔金属粉体的代表性企业包括厦门钨业、江丰电子等。厦门钨业依托"钨矿—APT—高纯钨粉—六氟化钨—靶材"全产业链，通过多级深度提纯与低氧控制工艺，实现 6N5（99.99995%）高纯钨粉规模化量产，产能约4200吨/年，并配套12英寸半导体钨靶材，适配3nm/7nm先进制程需求；江丰电子采用超声雾化还原法自制超高纯球形钨粉（纯度≥99.9999%），并可通过钨残靶回收实现粉体闭环自供，配套自身靶材产业链。
结语
整体来看，三种工艺路线并非替代关系，而是分别对应不同层级的市场需求。气雾化凭借成本与产能优势，仍是工业级粉体的主流制备方式；液相法凭借超细粒径调控能力，占据电子级超细粉体的主力市场；等离子雾化则凭借纯度与形貌优势，成为高端半导体级粉体的核心技术路径。随着下游高端需求持续释放，等离子雾化的市场占比会逐步提升，但受限于成本与产能，短期内仍无法替代前两者的主流地位。
参考来源：
魏玉鹏，等：难熔金属及金属碳/氧化物粉体制备技术研究进展
王微, 等：低温银浆的“命脉”：高活性银粉的液相合成技术进展
李少强，等：金属球形粉末制备技术研究进展
李鑫，等：气雾化法制备金属粉末机制及技术研究进展
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