粉體技術可以指粉狀物質(zhì)的加工處理思路軟件和相關設備硬件的總成。自從人類社會的發(fā)端開始,粉體技術就與每個人息息相關,一刻也沒有離開過,只不過是每個人是否明確清晰地感覺到和識別出來而已。粉體技術作為一門綜合性技術,就是隨著人類文明的發(fā)展而逐漸形成的。從原始人學會制造石器粉碎食物開始,就出現(xiàn)了粉碎技術的雛形。通過對粉體技術的感知、認知的變化,我們可以從加工業(yè)的發(fā)展特點來形容粉體技術過程--「構思顆粒、分析構成、加工粉體、制造產(chǎn)品、現(xiàn)實設想」。
從石器時代到鐵器時代,粉體技術扮演著重要的角色,而系統(tǒng)整理這一系列技術的還是我國古代的《天工開物》一書,是它歸納分析形成粉體技術的雛形。西方工業(yè)革命對鋼鐵需求的快速增加,大規(guī)模地加工礦物粉體的相關工業(yè)已得到迅速地發(fā)展。針對粉體企業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的種種故障與危害,在物理和化學等學科不斷進步的推動下,20世紀50年代對粉體過程現(xiàn)象與粉體技術理論的研究應運而生。20世紀60年代理論研究與生產(chǎn)應用的結合與發(fā)展,確立了粉體工程學科的作用與重要性。20世紀70年代為解決粉體相關產(chǎn)業(yè)存在的問題以及對新產(chǎn)品的研發(fā),奠定了現(xiàn)代粉體技術的基礎。
隨著粉體技術的不斷提高與積累以及微顆粒、超微顆粒材料制備與應用技術的發(fā)展,20世紀80年代粉體技術實現(xiàn)了超細化,相關理論也逐漸系統(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重要的研究對象。20世紀90年代顯微測試技術和計算機技術的飛速發(fā)展,促進了納米粉體技術的誕生,納米材料制備與應用技術又賦予粉體工程新的挑戰(zhàn)和用武領域。21世紀顆粒微細化以及顆粒功能化與復合化的發(fā)展,為粉體技術在材料科學與工程領域的應用中開辟了新天地[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。
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)化的超細攪拌磨突破了制備微粉的"3μm"粉碎極限,實現(xiàn)了亞微米級超微粉碎。精細化是一個突出特色,英語中"Fineparticlemustbefine"這句雙關語的確說明了微細化與精細化的關系;超微顆粒的研究開發(fā)就是沿著這個方向發(fā)展的。以多尺度思想認識物質(zhì)的結構,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。
隨著材料及相關產(chǎn)業(yè)的科技進步,作為工業(yè)原料精細化加工處理的粉體技術應用范圍也在不斷地拓展,單純的超細粉碎分級技術已經(jīng)不能滿足對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的超細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,對粉體顆粒的成分、結構、形貌等也提出了日益嚴苛的要求。