3D打印用球形鈦粉制備技術(shù)研究現(xiàn)狀

鄒 宇，廖先杰，賴 奇，劉翹楚

(1.西華大學材料科學與工程學院，四川 成都 610039)(2.攀枝花學院釩鈦學院，四川 攀枝花 617000)

1 前 言

3D打印(3D printing, 3DP)也被稱作增材制造或近凈成型，是一種以數(shù)字三維模型文件為基礎，通過“分層制造，逐層疊加”的方式將可粘合性材料構(gòu)造成三維實體的技術(shù)[1, 2]。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印技術(shù)在制造靈活性、復雜零件成型以及節(jié)省原材料等方面具有獨特的優(yōu)勢[3]。目前，3D打印技術(shù)在航空航天、汽車制造、生物醫(yī)療、數(shù)字藝術(shù)、建筑設計等領域得到了廣泛應用，并隨著技術(shù)的發(fā)展，其應用領域?qū)⒉粩嗤卣筟4]。鈦合金具有比強度高、耐腐蝕性好、熱膨脹系數(shù)小、生物相容性好、低溫下無脆性等優(yōu)良性能，3D打印制備高性能鈦合金零件及其應用成為研究熱點和重點之一[5, 6]。適用于制備高性能3D打印件的鈦粉要求具有純凈度高、氧含量低、球形度好、粒度小且分布均勻等特征。3D打印金屬粉末一般要求球形度在98%以上，利于打印時送粉和鋪粉。根據(jù)金屬打印技術(shù)的不同，所使用的粉末粒徑分布范圍為0～150 μm不等，其中微細粉末(≤45 μm)對于打印高性能零件尤為重要[7, 8]。為了保證打印件的質(zhì)量，粉末中雜質(zhì)元素的含量必需控制在一定范圍內(nèi)，尤其是氧元素含量一般應控制在0.15%(質(zhì)量分數(shù))以下，氧含量過高會嚴重損害打印件的延展性和斷裂韌性[9]。當前，制備高品質(zhì)、低成本的鈦合金粉末是發(fā)展鈦合金3D打印技術(shù)所面臨的一個主要挑戰(zhàn)，也是3D打印材料領域的重要內(nèi)容和研究熱點[9, 10]。本文對適用于金屬3D打印鈦粉的制備技術(shù)原理和特點進行了討論，并對近年來相關研究進展進行了總結(jié)，最后分析了球形鈦粉制備技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2 球形鈦粉制備技術(shù)

2.1 霧化法

霧化法是制備高性能球形金屬及合金粉末成熟且應用廣泛的方法，霧化法制備的粉末已占到當今世界粉末總產(chǎn)量的約80%[11, 12]。目前球形鈦粉的霧化生產(chǎn)技術(shù)主要有真空感應熔煉氣霧化、電極感應熔煉氣霧化、等離子旋轉(zhuǎn)電極法和等離子霧化法。

2.1.1 氣霧化(GA)

氣霧化(gas atomization, GA)制粉的基本原理是利用高速惰性氣體將液態(tài)金屬流粉碎成小液滴，在表面張力的作用下球化并冷凝成球形粉末[13, 14]。氣霧化粉末粒徑分布范圍較寬(0～500 μm)，可劃分為0～45 μm、46～106 μm和107～500 μm 3個范圍，其中0～45 μm微細粉末的產(chǎn)量最少，一般在35%以下[15]。氣霧化粉末粒徑分布和典型應用如表1所示。

表1 氣霧化粉末粒徑分布及典型應用[15]Table 1 Typical size distributions and applications for gas atomized powders[15]

目前，真空感應熔煉氣霧化(vacuum induction gas atomization, VIGA)和電極感應熔煉氣霧化(electrode induction gas atomization, EIGA)是兩種應用廣泛的氣霧化鈦粉制備技術(shù)。

VIGA是一種冷坩堝熔煉霧化技術(shù)，最早由美國坩堝公司(Crucible Materials Corp.)的Charles等[16]發(fā)明，其特點在于鈦料是放置于真空感應水冷銅坩堝內(nèi)熔煉，由于水冷作用，銅坩堝內(nèi)壁形成一層鈦膜，從而隔絕了熔融鈦與坩堝內(nèi)壁的直接接觸，在一定程度上避免了鈦熔體被污染，有利于制備出高純鈦粉[17, 18]，其基本原理如圖1a所示[19]。VIGA制粉的優(yōu)點是對原料形狀沒有特殊要求，可以是錠材或棒材等[20]。其缺點是不能完全保證熔體不被坩堝污染，且采用冷坩堝爐熔煉金屬存在著電能轉(zhuǎn)化率低、耗能高等問題，即使通過技術(shù)優(yōu)化，電能轉(zhuǎn)化率也只能達到25%～30%[21]。VIGA技術(shù)還存在一個問題是，高溫下熔融鈦流經(jīng)導流管(材質(zhì)通常為石墨)內(nèi)部時，容易發(fā)生碳化反應，導致鈦粉碳含量大幅度增加(約6倍)，從而影響粉末的綜合性能。為此，趙少陽等[22]采用在石墨導流管內(nèi)壁涂抹Y2O3涂料的方法，有效阻止了熔融鈦與石墨導流管的碳化反應，進而有效控制了鈦粉中的碳含量，使得霧化粉末中的碳含量與原料相比僅增加了1倍左右。

為了徹底避免鈦液在熔煉和導流過程中雜質(zhì)元素的污染問題，無坩堝且無導流管的EIGA技術(shù)隨之產(chǎn)生。其基本原理(如圖1b所示)是采用合金棒料為電極，通過感應線圈將緩慢旋轉(zhuǎn)的電極材料熔化形成細小液流，熔液直接滴落至霧化區(qū)被惰性氣體霧化[23]。熔體流量可由感應功率控制，也可由電極的下移速度控制。EIGA技術(shù)有效減少了鈦合金粉末中的夾雜物，而且該技術(shù)耗電較少(因為熔體體積很小)，即使高速旋轉(zhuǎn)時也無需平衡電極棒，因此安全性較高[24]。EIGA技術(shù)的缺點在于液流穩(wěn)定性不易控制，同時電極在熔化過程中受熱不均可能發(fā)生成分偏析，從而導致粉體成分不均勻。

近年來，關于氣霧化技術(shù)的研究主要集中于噴嘴結(jié)構(gòu)及氣流特性和霧化工藝參數(shù)對粉末性能的影響這兩個方面。噴嘴是氣霧化技術(shù)的關鍵，工業(yè)上廣泛應用的兩種噴嘴(圖2[25])是自由落體(free-fall)噴嘴和緊耦合(close-coupled)噴嘴，后者比前者具有更高的霧化效率和細粉產(chǎn)量，因此緊耦合霧化(CC-GA)技術(shù)的研究得到了更廣泛的關注[26-29]。除了優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)，控制霧化工藝參數(shù)對提高粉末性能也至關重要。相關研究表明，在一定范圍內(nèi)增大熔煉功率和霧化氣壓有利于制備出高性能的球形鈦粉[30-32]。經(jīng)典霧化理論認為，普通氣體霧化過程中熔體破碎機理可分為5個階段[33]：① 波形形成階段；② 波形破碎與成帶階段；③ 條帶破碎與波形破碎階段(一次霧化)；④ 二次霧化階段；⑤ 碰撞聚合階段。霧化是一個十分復雜的過程，到目前為止霧化作用機理仍不是很清楚，因此人們對熔滴的破碎過程也進行了大量的研究。Wei等[34]研究了氣體壓力對熔滴破碎過程的影響。研究表明，增大氣體壓力對大尺寸橢圓形金屬片與常規(guī)熔融棒在一次破碎過程中的轉(zhuǎn)化起到了積極作用。在二次破碎過程中，熔融棒遵循3種破碎方式(正常頸縮破碎模式、干擾破碎模式和沖擊破碎模式)轉(zhuǎn)變?yōu)楫愋畏勰?。隨著壓力的增加，流場的回流體積和氣流速度先增大后減小，不利于正常頸縮破碎模式，阻礙了細粉的制備。

圖1 霧化法制備球形鈦粉原理示意圖[19]：(a)真空感應熔煉氣霧化，(b)電極感應熔煉氣霧化，(c)等離子旋轉(zhuǎn)電極離心霧化，(d)等離子霧化Fig.1 Schematic diagrams of the principle of preparing spherical titanium powder by atomization[19]: (a) VIGA, (b) EIGA, (c) PREP, (d) PA

圖2 兩種典型的氣霧化噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖[25]Fig.2 Schematic diagrams of two typical gas atomizing nozzles[25]

2.1.2 離心霧化(CA)

離心霧化(centrifugal atomization, CA)是一種利用離心力將熔體破碎，熔液以液滴的形式拋出并在飛行中凝固成球形粉末的技術(shù)[35]。等離子旋轉(zhuǎn)電極法(plasma rotating electrode process, PREP)是生產(chǎn)高純球形鈦粉最常用的離心霧化技術(shù)[36]。其基本原理(如圖1c所示)是自耗電極端面被等離子體電弧熔化為液膜，并在旋轉(zhuǎn)離心力作用下高速甩出形成液滴，然后液滴在表面張力的作用下球化并冷凝成球形粉末[37, 38]。PREP因采用自耗電極，制備出的粉末純凈度較高，且該技術(shù)不使用高速惰性氣體霧化金屬液流，避免了“傘效應”引起的空心粉和衛(wèi)星粉顆粒的形成。因此，相對于氣霧化而言，PREP制備的粉末中空心粉和衛(wèi)星粉更少[39]。EIGA和PREP法制備的鈦粉(TC4)形貌分別如圖3a和3b所示。PREP制備的鈦粉球形度可達99.5%以上，但是存在著粉末尺寸偏大的問題，由圖3f中粉末粒徑范圍對比可以直觀看出。

圖3 不同方法制備的鈦粉(Ti-6Al-4V)微觀形貌[36, 40]：(a)電極感應熔煉氣霧化，(b)等離子旋轉(zhuǎn)電極離心霧化，(c)等離子霧化，(d)等離子球化，(e)造粒燒結(jié)脫氧；各種粉末的粒徑分布圖(f)Fig.3 micro-morphology of titanium powder (Ti-6Al-4V) prepared by different methods[36, 40]: (a) EIGA, (b) PREP, (c) PA, (d) PS, (e) GSD; particle size distribution of the powders (f)

PREP制備的粉末粒徑分布較窄，主要介于50～150 μm，但細粉收得率很低，目前俄羅斯最先進的PREP技術(shù)也只能收得約15%的細粉(～45 μm)[20, 41, 42]。PREP粉末的粒徑分布與坯料直徑、電極轉(zhuǎn)速和熔化速度等工藝參數(shù)相關，雖然通過提高電極轉(zhuǎn)速和增大電極直徑能夠顯著提高細粉收得率，但是也會帶來高速動密封、震動等技術(shù)難題[43, 44]。經(jīng)過技術(shù)突破，目前新一代等離子旋轉(zhuǎn)霧化(N-PREP)制粉系統(tǒng)已能夠?qū)崿F(xiàn)在較大電極棒直徑(100 mm)和較高極限轉(zhuǎn)速(30 000 r/min)條件下細粉(～45 μm)收得率達16%，同時還集成了棒料連續(xù)進給技術(shù)[42]。

PREP制備的粉末顆粒大小依賴于熔池邊緣液膜分裂的霧化機制，而發(fā)生何種霧化機制則同熔池內(nèi)部的流場結(jié)構(gòu)(液膜厚度、液流速度等)密切相關[45]。研究人員在圓盤離心模型[35]的基礎上提出了3種基本的PREP霧化模型[37, 46, 47]：直接液滴成形(DDF)、液線破碎(LD)和液膜破碎(FD)，如圖4所示。由式(1)統(tǒng)計方程可近似確定液態(tài)金屬實際霧化模型[48, 49]：

(1)

式中：Hi是無量綱參數(shù)；μ(Pa·s)是液態(tài)金屬的粘度；Q(m3·s-1)是熔化速率；ρ(kg·m-3)為密度；ω(rad·s-1)是轉(zhuǎn)速；γ(N·m-1)是液態(tài)金屬的表面張力；D(m)是電極棒直徑。如果Hi<0.07，主要霧化模型是DDF；如果Hi<1.33，主要霧化模型是LD；如果Hi>1.33，主要霧化模型是FD。

圖4 典型離心霧化模型：直接液滴成形、液線破碎和液膜破碎[46]Fig.4 Typical centrifugal spray models of DDF, LD and FD[46]

2.1.3 等離子霧化(PA)

等離子霧化(plasma atomization, PA)是以鈦或鈦合金絲為原料，以等離子槍為加熱源，原料絲材被等離子體瞬間熔化的同時被高溫氣體霧化，形成的微小液滴在表面張力的作用下球化并在下落過程中冷卻固化為球形顆粒的一種工藝[50, 51]，其原理如圖1d所示。PA工藝的特點在于[51-54]：① 金屬熔化與霧化過程同時進行，霧化效率高；② 體系在整個過程中均處于惰性氣氛保護，有利于得到高純粉體；③ 霧化氣體具有較高的溫度，能延緩顆粒的凝固，使得球化充分進行；④ 細粉收得率高(50%～60%)，幾乎沒有衛(wèi)星球；⑤ 粒徑分布范圍窄，平均粒徑約為40 μm。PA工藝制備的鈦粉微觀形貌如圖3c所示。

PA技術(shù)的關鍵工藝參數(shù)包括送絲速度、火炬功率、反應腔室尺寸等[55]。研究各個工藝參數(shù)及其合理配合對粉體性能的影響是PA技術(shù)的一個重要研究內(nèi)容。近年來，國外關于PA技術(shù)的研究取得了不少進展，現(xiàn)有技術(shù)已能夠在單位時間內(nèi)所消耗氣體與原料的質(zhì)量比小于20的條件下，制備大量(至少80%)粒徑分布為0～106 μm的金屬粉末[56]；據(jù)報道，加拿大Pyrogenesis公司已經(jīng)開發(fā)出了新的PA工藝，能夠大量生產(chǎn)超細(5～20 μm)金屬粉末[57]。加拿大AP&C公司是PA技術(shù)的專利持有者，但該公司不對外出售等離子霧化設備，由于專利保護及技術(shù)封鎖，國內(nèi)關于PA技術(shù)的研究進展緩慢[58]。

2.2 球化法

球化法是指以激光束、等離子體或其它熱源形式將異形金屬粉末熔化并在表面張力作用下球化，最后冷卻凝固成球形顆粒的方法。目前，球化法制備球形鈦粉主要包括激光球化和射頻等離子球化，其中射頻等離子球化法是應用廣泛且相對成熟的技術(shù)。

2.2.1 激光球化(LS)

激光球化(laser spheroidization, LS)制粉是利用“球化效應”將不規(guī)則金屬粉末轉(zhuǎn)變成球形粉末的技術(shù)?！扒蚧笔墙饘俜勰┻x區(qū)激光燒結(jié)(selective laser sintering, SLS)和選區(qū)激光熔化(selective laser melting, SLM)過程中存在的一個現(xiàn)象，即當激光束掃過金屬粉末表面時，粉末迅速升溫熔化，為了使熔融金屬液表面與其接觸的介質(zhì)表面形成的體系具有最小自由能，在重力以及界面張力共同作用下，熔融金屬液表面收縮成球形的現(xiàn)象[59-63]。

歐陽鴻武等[64]利用“球化效應”在SLS設備上探索將異形Ti粉轉(zhuǎn)化為球形粉末的可行途徑，探明了形成“球化效應”的工藝條件，并在激光功率為600 W，掃描速度為30 mm/s 時，獲得了較為理想的球形Ti 粉。黃衛(wèi)東等[65]發(fā)明了一種激光球化稀有難熔金屬及硬質(zhì)合金非球形粉末的方法。具體制備過程為：① 金屬粉末在-0.1 MPa真空條件下烘干處理；② 根據(jù)金屬熔點設定激光球化參數(shù)：激光器功率5～8 kW，光斑直徑4～8 mm，送粉率10～30 g/min，載粉氣流量150～400 L/h；③ 在氬氣純度≥99.999%的氛圍中球化金屬粉末，可一次獲得球化率大于70%的球形金屬粉末。

激光球化法的優(yōu)點在于激光是一種高能束流，其能量和方向精確可控，能避免球化過程中粉末元素發(fā)生燒損，同時激光加工不會引入外來雜質(zhì)。目前采用激光球化法制備的粉末球形度不高，原因在于金屬粉末的球化能力除了與激光掃描速度、激光功率等工藝參數(shù)有關外，還與金屬粉末自身性能(如粒徑、導熱性、熔點和激光吸收率等)相關，因此很大程度上限制了激光球化法的應用和發(fā)展[66, 67]。

2.2.2 等離子球化(PS)

等離子球化法(plasma spheroidization, PS)是將不規(guī)則金屬粉末利用攜帶氣體通過加料槍噴入等離子炬中，顆粒迅速吸熱后整體(或表面)熔融，并在表面張力作用下縮聚成球形液滴，然后在極高的溫度梯度下迅速冷卻固化，從而獲得球形粉末的方法[68, 69]，其原理如圖5所示。

圖5 等離子球化制粉原理示意圖Fig.5 Principle diagram of powder preparation by plasma spheroidization

熱等離子體具有溫度高(3000～10 000 K)、體積大、冷卻速率快(104～105K/s)等特征，非常適合于高熔點金屬及合金粉末的球化[70, 71]。熱等離子體可以通過直流等離子弧火炬和射頻感應耦合放電等方式產(chǎn)生，其中射頻等離子體因電極腐蝕造成污染的可能性低(無內(nèi)電極)且停留或反應時間更長(等離子體速度相對較低)，因而是球化和致密化金屬粉末的首選方法[72-74]。采用熱等離子體處理金屬粉末可顯著提高粉末球形度，改善流動性，消除內(nèi)部孔隙，提高體積密度，降低雜質(zhì)含量，獲得了越來越廣泛的關注[75-77]。PS工藝制備的鈦粉形貌參見圖3d。

研究表明，在PS工藝中合理控制工藝參數(shù)(如進料速率、等離子體功率、氣體流量等)對于提高粉末球化率具有重要意義，通常在較低的進料速率下可獲得較好的球化效果，甚至球化率可達到100%[78-81]。除了工藝參數(shù)，原料粒徑對球化率也有重要影響，Bissett等[82]用PS法分別處理了不同粒徑范圍(<75 μm、75～125 μm、125～250 μm、250～425 μm)的不規(guī)則鈦粉，結(jié)果表明，粒徑小于125 μm的粉末能夠被很好地球化，而粒徑在125 μm以上的顆粒則無法球化或球化效果不理想。一直以來，關于粉末球化率問題都是基于實驗研究，沒有一個理論模型能夠預測實際的球化效率。鑒于不同粉末的熱物理性質(zhì)不同以及等離子體與粒子相互作用時傳熱機制的復雜性，要提出一個統(tǒng)一的模型難度極大。Dignard等[83]在已知傳熱機理和等離子體性質(zhì)的基礎上提出了一個半經(jīng)驗模型來預測射頻等離子體模型的球化率，該模型適用于各種金屬粉末。盛艷偉等[84]以粒徑為100～150 μm的不規(guī)則TiH2粉為原料，采用PS法制備出了粒徑為20～50 μm的球形鈦粉，球化率達到100%，但是鈦粉中含有殘余TiH相，需要后續(xù)脫氫處理才能得到單相鈦粉。王建軍等[85]利用計算流體力學軟件Fluent建立了球化制粉過程的數(shù)值模型，計算了流場、溫度場和顆粒運行軌跡，研究表明：小顆粒粉末運動軌跡主要受流場影響，顆粒運動軌跡雜亂；大顆粒粉末運動軌跡主要受重力場影響，顆粒沿軸向快速穿過等離子區(qū)。由此可知，合理的粉末粒度搭配合理的送粉速率是獲得最佳球化效果的關鍵。

PS工藝與傳統(tǒng)球形粉末制備技術(shù)相比，在制備難熔金屬高性能球形粉末方面更有優(yōu)勢，但也存在產(chǎn)率相對較低的問題，比如采用60 kW的等離子設備生產(chǎn)鈦粉，在保證球化率大于80%的情況下，每小時產(chǎn)量4.5～6.6 kg左右[86]。目前提高粉末產(chǎn)量的唯一方法就是增大等離子設備功率，如Tekna公司400 kW的工業(yè)粉末球化裝置根據(jù)所需球化程度每小時產(chǎn)量可達20～40 kg或更高[66]。為了實現(xiàn)等離子球化率和生產(chǎn)率的進一步提高，研究粒子在熱場中的運動行為尤為必要，但是目前除了數(shù)值模擬外還沒有有效的手段能夠在上萬攝氏度的高溫下實現(xiàn)粒子運行軌跡和溫度變化的精確測量。

2.3 造粒燒結(jié)脫氧法(GSD)

造粒燒結(jié)脫氧(granulation sintering deoxygenation, GSD)工藝是一種無熔煉制備球形鈦粉的新方法，該方法主要包括3道工序[40, 41]：① 造粒：將鈦合金氫化物或具有母合金的鈦氫化物(由海綿鈦或鈦合金廢料氫化而成)研磨成細顆粒，然后用噴霧干燥法將顆粒制成所需粒度范圍的球形小顆粒；② 燒結(jié)：將球形小顆粒燒結(jié)成致密的球形鈦顆粒；③ 脫氧：采用新型的Mg或Ca低溫脫氧工藝對球形Ti顆粒進行脫氧。GSD工藝制備鈦粉的微觀形貌和工藝流程分別如圖3e和圖6所示。

圖6 GSD工藝制備鈦/鈦合金球粉工藝流程[40]Fig.6 Flow chart of the GSD process for preparing spherical Ti or Ti-alloy powder[40]

GSD工藝的特點在于：集成了低成本的造粒、燒結(jié)和脫氧工藝，而不依賴于昂貴的熔煉和霧化工藝；可以使用低成本的粉末(如鈦粉廢料等)作為原料；幾乎沒有原料浪費，不合格的粉末還可以再循環(huán)生產(chǎn)。GSD工藝的一個關鍵問題在于，雖然原始粉末粒度越細，其燒結(jié)性能和成型顆粒的光潔度越好，但是粉末粒度細小必然會導致含氧量和間隙元素增加，因此GSD工藝的一個關鍵創(chuàng)新是可以通過除氧步驟將粉末中的氧含量降到較低水平(0.08%～0.20%)[87, 88]。GSD工藝制備的粉末還存在一個問題就是其內(nèi)部可能存在孔隙，但是在增材制造過程中，由于沒有惰性氣體被困在氣孔中，氣孔在熔化過程中會發(fā)生坍塌，因而不會對成型零件性能產(chǎn)生較大危害[87]。

采用傳統(tǒng)熔煉技術(shù)制備熔點和密度相差較大的多元合金時，容易發(fā)生成分偏析，而具有無熔煉制備特征的GSD工藝就克服了這一難題。例如Xia等[89]采用GSD工藝制備了球形Ti-30Ta合金粉末，成功解決了由于Ti-Ta合金熔點相差大而導致的成分偏析問題，而且通過對粒徑<75 μm的粉末進行脫氧處理可使其氧含量控制在0.035%以下。

3 球形鈦粉制備方法比較

綜上所述，當前主要的球形鈦粉制備技術(shù)都存在著各自的優(yōu)缺點，各自特點總結(jié)于表2。EIGA工藝和VIGA工藝是兩種常用的氣霧化鈦粉制備方法，EIGA工藝相比于VIGA工藝的一大進步是采用了無坩堝熔煉技術(shù)，更容易制備出高純粉體。EIGA技術(shù)制備的鈦粉球形度較好，細粉收得率較高，但粉末存在連體衛(wèi)星球、氣體夾雜等不足；PREP 技術(shù)制備的鈦粉球形度好、內(nèi)部致密、粒度分布窄，但粒度偏大且生產(chǎn)效率低。PA和PS工藝是目前獲得高質(zhì)量球形鈦粉的兩種重要方法，但其成本依然居高不下。GSD工藝是一種無熔煉低成本制備球形鈦粉的新技術(shù)，具有很大的發(fā)展前景。

表2 球形鈦粉制備方法特點總結(jié)Table 2 Characteristics summary of spherical titanium powders preparation methods

4 結(jié) 語

目前，金屬3D打印技術(shù)已經(jīng)開始從研發(fā)階段逐步向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，但是3D打印用金屬粉末的成本及其性能已成為制約該產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的瓶頸之一。雖然球形金屬粉末的制備方法很多，但從目前來看，各種技術(shù)仍需要不斷改善。隨著球形鈦粉應用領域不斷拓寬，市場對高品質(zhì)球形鈦粉的需求也越來越強烈。未來，獲得高質(zhì)量、低成本、粒度可控的鈦粉仍然是球形鈦粉制備技術(shù)的主要發(fā)展方向。要獲得綜合性能優(yōu)良的球形鈦粉，一方面可以繼續(xù)改進現(xiàn)有制粉設備，優(yōu)化制粉工藝，重視粉體制備技術(shù)的理論基礎研究；另一方面需要研發(fā)新技術(shù)和新設備達到先進制粉水平，這也是今后重點發(fā)展的方向?？偠灾鉀Q好球形鈦粉的性能和成本問題，是推動鈦粉3D打印技術(shù)的快速發(fā)展并實現(xiàn)3D打印高性能鈦合金零件的廣泛應用的關鍵。