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国外粉体技术现状和展望

 
信息、生物和新材料技术的发展带动了粉体技术研究内容的深入和应用开发水平的提高。粉体技术不再仅是粉碎分级等简单的物理作业,而是在新的科学氛围和新的技术平台上与材料科学、化学、现代物理学、生物学、医学等学科的交融。即使是在那些简单的物理单元作业中,新材料、计算机和测控技术的应用,也在不断使该技术更新换代。
围绕市场的国际化,科学技术不再有明显的国界。别人的今天,也许就是我们的明天。纵观国外现在研究内容和目标之特点,慎度我国该技术研究与发展之趋势,对确定新技术和新产品的研究开发计划来说有着重要的意义。
参考日本粉体协会在2008东京国际粉体展览会上散发的资料,对粉体技术的内容和工程化目标进行分析如下。
单元操作
分类
近期研究课题
技术展望
散状物料搬运
1、  安全、卫生、洁净
2、  防止杂物混入
3、  高速高精度计量
4、  简易方便的清洗
5、  粉尘防爆
1、  新一代的传感器
2、  计算机模拟
3、  人工错误的防止
4、  颗粒物输送过程的粉化
粉碎
1、  机械力化学
2、  软质物料的粉碎
3、  资源再生利用过程中的选择粉碎
4、  粉碎与节能
5、  颗粒复合化(MA)
6、  粉体表面处理(改性/改质)
1、  粉碎产物的颗粒形状与结构控制
2、  粉碎产物的粒度分布控制
3、  完全亚微米产品的粉碎
4、  粉碎过程功能复合化
分级
1、  闭路粉碎分级系统的优化设计与操作
2、  工业化规模的湿法超细精密分级
3、  资源再生过程中的成分分离
4、  筛网在分级机中的利用技术
5、  超声波技术在筛分过程中的应用
6、  耐腐蚀耐磨损筛网的开发
1、  依据物理特性的分离技术
2、  大处理量精密亚微米分级技术
3、  亚微米湿法分级系统
4、  高效、高速的筛分技术
5、  20微米以下的筛分技术
干燥
1、  提高热利用率降低污染
2、  卫生、无交叉污染、无菌化
3、  多用途复合功能干燥过程(造粒、药物包覆)
4、  功能材料高附加值、高品质化干燥
1、  多品种少量物料的干燥
2、  针对环境、生态问题的对策
3、  超细粉体(纳米与亚微米)的干燥
4、  热敏物质粉体的干燥
5、  从产品的使用寿命循环周期考虑干燥工程的最优化
收尘
1、  过滤材料性能评价方法的标准化
2、  收尘滤材耐久性评价的标准化
3、  废气中粉尘、有害气体以及少量有害物质的同时处理
4、  悬浮颗粒状物质的特性与捕集
1、高温过滤材料
2、过滤材料的多功能化(催化)技术
3、微颗粒高效捕集收尘器
4、纳米颗粒的捕集回收
5、粉尘爆炸的防范
混合
成型
1、  精密混合
2、  颗粒设计(药物、化妆品及生物制品)
3、  颗粒复合化与功能化(高分子材料、磁性颗粒、电池粉体)
4、  颗粒成型控制技术
5、  工业过程卫生程度的改善
1、  纳米/亚微米精密混合
2、  极微量物质的混合
3、  可根据粉体物性调整的混合工艺
4、  粉体合成、处理、造粒一机化
5、  颗粒成型中的环保问题
6、  混合度的在线测量以及混合成型工程的同时控制。
造粒
1、  颗粒微观设计与颗粒材料
2、  复合化与功能化
3、  混练成形性能评价
4、  工业过程的卫生标准的改善
1、  纳米纤维的混合分散与造粒
2、  50微米颗粒强度的控制
3、  具有环境调节功能的复合颗粒制造
4、  高活性物质的造粒
计量
测试
1、  计量标准的国际化
2、  粉体物性测定用标准样品制造
3、  纳米领域的测试
4、  测试过程自动化
1、  0.1至1微米颗粒图象的观察分析
2、  颗粒三维图像的分析
3、  适应不同浓度粉体流量绝对值检测手段
4、  微孔分布检测用标准样品
湿法
加工
1、  水系或非水系介质中微颗粒的团聚、分散、与吸附、包覆过程控制
2、  极高浓度泥浆的处理
3、  过滤、脱水分离技术的精密化
1、  数10纳米颗粒的单分散装置
2、  数10纳米颗粒分散分离回收
3、  数10纳米颗粒分散体系中电泳和电浸透技术的应用
颗粒
加工
1、  复合粒子技术的工程放大
2、  靶向制剂的实用化
3、  新材料的表征,新材料的开发实用化
4、  从经验到工程技术的转换
5、  复合化与功能化,有序化
6、  DDS制剂实用化
1、  难溶药物溶解性和吸收性的改善
2、  靶向制剂的纳米包覆技术与装置
3、  C-GMP和PAT制剂过程与检测
4、  口腔崩解制剂造粒材料和技术完善
5、  肺部吸收制剂颗粒的设计与制造技术
输送
1、洁净输送技术(无残留、无异物)
2、设备装置的多种类、多规格化
3、节能输送技术
4、大量输送技术
1、二氧化碳减排条件下的输送
2、100吨/小时长距离输送
3、输送中的粉体速度流量检测
4、食品输送防污染问题
5、颗粒制剂的防破碎技术
6、亚微米颗粒的卸料、输送和收集
结晶与粉体的化学合成
1、纳米颗粒的形成
2、晶体结晶过程的形状控制
3、搅拌与析晶现象
4、析晶平衡的精密设计
5、结晶合成功能性纳米粉体过程的放大
1、功能化结晶制粉的生产技术
2、节能、节省资源与环境保护
3、从分子模拟到过程模拟的系统化
4、结晶过程与装置的设计方法
 
应用技术
技术
分类
近期研究课题
技术展望
高纯度
与洁净
化加工
1、    分离技术与微环境
2、    污染控制
3、    洁净最佳化
4、    小场所微环境与局部洁净化
5、    分子污染的对策
6、    ISO标准的启用
1、对应纳米尺度的洁净化技术
2、表面污染的分析与检测
3、气体与微颗粒的变换
4、微生物污染的原位检测
电池
制造
1、车辆动力电池(镍氢、锂离子)的功率和安全性的提高与成本降低
2、便携式电器用锂电池的高容量化、合金体系负极材料的高性能化
3、燃料电池系统高性能与低成本化技术、市场开发、氢能技术实用化
1、自然再生型氢能源技术的开发
2、全固体充电电池
3、直接改质型燃料电池
4、超高容量可充电电池
资源
再利用
1、先进的成分分离、粉碎技术
2、金属资源的3R
3、塑料的分解再生
4、生物质能源的转化技术
5、环境负担评价
6、最终处理环节负担的减轻
1、土壤中有害元素的选择性回收
2、城市中稀有金属等资源的回收
3、塑料涂层的剥离再生
4、锂离子电池中稀有金属的回收
5、再使用零件的劣质化与修复
电子印刷
1、墨粉带电机理的解析
2、墨粉性能的评价与设计
3、新型墨粉的研究开发
4、现象、转印过程的模拟
5、数码照相系统的节能
6、数码照相系统的优化设计
1、高速系统
2、高品质化
3、小型化
4、利用粉体的新型图象处理系统
食品粉体技术
1、食品可靠性
2、制品安全(农残问题)
3、保健品(营养辅助食品,低热量食品)
4、环境(地球温度升高所带来的问题)
1、非金属杂物(塑胶、昆虫、毛发)分拣
2、工艺系统内零残留
3、环境负担减量化(包装物的可降解性、生物塑料的开发)
4、不使用防腐剂和添加剂条件下的长期保存
纳米微颗粒技术
1、微颗粒团聚状态与吸附特性的控制
2、颗粒纳米尺度界面构造与作用,性能的评价技术
3、微颗粒界面设计与材料高性能化
4、制品的高可靠性与稳定性化以及低成本化的研究
1、数10纳米颗粒的实用化技术的普及
2、纳米颗粒集合状态均质化无缺陷化
3、微颗粒运动规律控制与纳米界面
4、微颗粒工程技术与相关知识的系统化


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