伴随现代高技术和新材料等新兴产业的发展，超细化、高纯化、窄粒度也成为了高端粉体粉体应用的标配条件。它们不仅能够保障作为结构材料基础原料的性能，而且由于具有更细小的颗粒尺寸和更多样的物化性质，其光学、磁学、声学、电学和力学等性质也与常态有很大差异，为精细陶瓷、电子元件、生物工程处理、新型打印材料、优质耐火材料以及与精细化工有关的材料等许多领域所必需。

不过，粉体应用要求的提升，也意味着粉体加工技术也要随着迭代升级。传统的粉体加工方法，一般为机械粉碎法。相比化学合成法，其虽然具有工艺简单、产量大、成本低等优点，能够满足高端超细粉体规模化生产的需要，但在传统的机械粉碎下，不同颗粒由于所受到的作用力不均匀，不可避免地造成粉体颗粒粒径分布宽泛的问题。而将同时具有粉碎、分级功能的气流粉碎分级机与旋风分离器、除尘器、引风机组成一套分级系统不失为一个可靠的解决方案。

气流粉碎分级机可利用高速气流使物料自身被反复碰撞、磨擦、剪切而实现粉碎，之后再利用上升涡流将被粉碎的物料抬升至分级区，在涡流强大的离心力、自身重力的作用下，实现颗粒的精细分级，选出达到粒度要求的细粉。在此过程中，不仅可通过调整气流量、气流速度来控制颗粒粒径分布，实现高端粉体窄粒度分布的要求，而且其粉碎过程主要依靠物料自身之间的碰撞完成，且整个系统为封闭式结构，生产过程清洁环保。因此有别于传统机械粉碎依靠刀片或锤头等对物料的冲击粉碎，可以得到纯度较高的物料。

多级精细分级系统

不过，由于气流粉碎分级机的结构较为复杂，分级机内颗粒的受力情况和运动规律也变得非常复杂，因此要提升空气分级机的分级性能，提升精细分级设备的可靠性，就需要引入计算流体力学等相关原理，计算出最合适的流场，最理想的压力分布来指导设备结构设计。

不同结构的空气分级机流场模拟

颗粒在分级腔中的运动轨迹模拟

在6月11-13日于广州日航酒店举办的“中国粉体工业百人论坛”上，粉体圈邀请了江南大学机械工程学院的俞建峰教授现场分享报告《高端粉体的精细粉碎与分级技术》，届时他将分享在超细粉碎和分级系统的仿真模拟方面积攒的丰富经验，内容包括：

1、介绍超细粉体在各个领域的应用场景，阐述机械粉碎的弊端与粉体分级的必要性。

2、提出精细粉碎与分级技术的设计目标，包括系统设备组成、粒度分布范围的界定、两组工作模式的设定、风压风量调节方式等。

3、引入计算流体力学原理和离散相DPM模型，并探索气流分级原理。重点讲解内容包括一级粉碎分级机的设计与流场仿真、二级分级机的设计与流场仿真、旋风分离器的设计与流场仿真以及布袋除尘器的设计与引风机的选型。

4、分享现阶段高端粉体精细分级设备的实验结果，展望了未来分级设备的发展方向。

报告人介绍

江南大学机械工程学院教授、博导。长期从事粉体加工装备、嵌入式系统、机器人运动控制研究。现任中国化工学会过滤与分离专业委员会委员、中国机械工业教育协会机器人工程专业委员、中国电机工程学会会员，江苏农业工程学会理事。2017年入选江苏省“企业创新岗”科技副总、2014年入选常州市龙城英才计划、2011年入选江苏省“六大人才高峰”。承担和参与江苏省自然科学基金、江苏省产学研联合创新资金研究项目、南京海关科研项目；与产业界紧密结合，开发粉体分级智能装备。在国内外期刊杂志发表中、英文学术论文60余篇，授权发明专利43项，软件著作权5项，出版了编著《微纳粉体加工技术与装备》和专著《超细粉体制备技术》，运用现代设计方法研发超细粉体粉碎和精细分级设备。2020 年江苏省普通高等学校本科优秀毕业设计（论文）指导教师，2019 年江南大学荣智权奖教金，2011 年、2015 年分别获江苏省科技进步三等奖（均排名第三）。2023年获得中国轻工业联合会科学技术奖一等奖（排名第一）。

粉体百人论坛会务组