粉體技術(shù)可以指粉狀物質(zhì)的加工處理思路軟件和相關(guān)設(shè)備硬件的總成。自從人類社會(huì)的發(fā)端開始,粉體技術(shù)就與每個(gè)人息息相關(guān),一刻也沒有離開過,只不過是每個(gè)人是否明確清晰地感覺到和識(shí)別出來而已。粉體技術(shù)作為一門綜合性技術(shù),就是隨著人類文明的發(fā)展而逐漸形成的。從原始人學(xué)會(huì)制造石器粉碎食物開始,就出現(xiàn)了粉碎技術(shù)的雛形。通過對(duì)粉體技術(shù)的感知、認(rèn)知的變化,我們可以從加工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)來形容粉體技術(shù)過程--「構(gòu)思顆粒、分析構(gòu)成、加工粉體、制造產(chǎn)品、現(xiàn)實(shí)設(shè)想」。
從石器時(shí)代到鐵器時(shí)代,粉體技術(shù)扮演著重要的角色,而系統(tǒng)整理這一系列技術(shù)的還是我國(guó)古代的《天工開物》一書,是它歸納分析形成粉體技術(shù)的雛形。西方工業(yè)革命對(duì)鋼鐵需求的快速增加,大規(guī)模地加工礦物粉體的相關(guān)工業(yè)已得到迅速地發(fā)展。針對(duì)粉體企業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的種種故障與危害,在物理和化學(xué)等學(xué)科不斷進(jìn)步的推動(dòng)下,20世紀(jì)50年代對(duì)粉體過程現(xiàn)象與粉體技術(shù)理論的研究應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)60年代理論研究與生產(chǎn)應(yīng)用的結(jié)合與發(fā)展,確立了粉體工程學(xué)科的作用與重要性。20世紀(jì)70年代為解決粉體相關(guān)產(chǎn)業(yè)存在的問題以及對(duì)新產(chǎn)品的研發(fā),奠定了現(xiàn)代粉體技術(shù)的基礎(chǔ)。
隨著粉體技術(shù)的不斷提高與積累以及微顆粒、超微顆粒材料制備與應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,20世紀(jì)80年代粉體技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超細(xì)化,相關(guān)理論也逐漸系統(tǒng)化;由于微顆粒、超微顆粒的行為與顆粒的行為差異較大,從而微顆粒、超微顆粒成為粉體科學(xué)重要的研究對(duì)象。20世紀(jì)90年代顯微測(cè)試技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,促進(jìn)了納米粉體技術(shù)的誕生,納米材料制備與應(yīng)用技術(shù)又賦予粉體工程新的挑戰(zhàn)和用武領(lǐng)域。21世紀(jì)顆粒微細(xì)化以及顆粒功能化與復(fù)合化的發(fā)展,為粉體技術(shù)在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中開辟了新天地[5]:例如便于服用和可控溶解的緩釋藥物、延展性好不易脫落的化妝品、高生物利用度的超微粉體食品、高精度拋光的研磨粉、高純材料制備的電子元件和各類能源材料,為高性能粉體的使用開拓了廣闊的市場(chǎng)。
以粉體制備為例,古老的粉碎方式被粉碎(break-down)裝備替代,已經(jīng)工業(yè)化的超細(xì)攪拌磨突破了制備微粉的"3μm"粉碎極限,實(shí)現(xiàn)了亞微米級(jí)超微粉碎。精細(xì)化是一個(gè)突出特色,英語(yǔ)中"Fineparticlemustbefine"這句雙關(guān)語(yǔ)的確說明了微細(xì)化與精細(xì)化的關(guān)系;超微顆粒的研究開發(fā)就是沿著這個(gè)方向發(fā)展的。以多尺度思想認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu),科技界已經(jīng)將可操控的微顆粒尺度經(jīng)歷了從微米到納米之后,正在向分子量級(jí)逼近;宏觀世界和微觀世界的界限逐漸模糊化。
隨著材料及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步,作為工業(yè)原料精細(xì)化加工處理的粉體技術(shù)應(yīng)用范圍也在不斷地拓展,單純的超細(xì)粉碎分級(jí)技術(shù)已經(jīng)不能滿足對(duì)終端制品性能的要求。人們不僅要求粉體原料具有微納米級(jí)的超細(xì)粒度和理想的粒度分布,為了材料性能或粉體使用性能的提高,對(duì)粉體顆粒的成分、結(jié)構(gòu)、形貌等也提出了日益嚴(yán)苛的要求。