中國粉體網訊  2025年4月16日，由中國粉體網主辦的“2025第二屆高端研磨拋光材料技術大會”在河南鄭州成功舉辦！大會期間，中國粉體網邀請到多位業內專家學者做客“對話”欄目，就高端研磨拋光材料與技術、研磨拋光裝備及應用、行業未來發展等方面進行了訪談交流。本期，我們邀請到的是上海大學施利毅教授。

中國粉體網：施教授您好，請問，常見的納米粉體合成技術有哪些？在納米粉體制備的精準調控中需要注意哪些關鍵點？

施教授：納米粉體的合成技術還是比較多的，有物理氣相沉積、有液相沉淀、溶膠凝膠、水熱法，現在還有一些新的技術，像微通道技術等等。

精準調控的話，它的核心是一定要根據應用的需要來設計開發具體的納米材料，不僅僅是追求尺度，更重要的是要考慮到除了尺度以外，它的形貌、晶型、分散性、表面特性等等，根據應用需要來開發納米粉體材料。

中國粉體網：施教授，什么是微流道技術？目前，課題組在微流道技術制備納米粉體方面的研究進展如何？

施教授：微流道技術，首先是通過微加工手段，在載體上設計開發成一個微小通道，然后在微通道里面注入反應液體，在這個微小的通道里面進行化學合成反應，除了尺度以外，精準控制納米粉體化學組成、結構等等這樣的一個技術。

我們課題組用微流道技術來開發納米粉體，應該也有五六年的時間了。目前，我們主要是針對一些難以用普通方法來獲得的納米粉體材料，特別是產業需求比較迫切的材料。比如說我們針對電子陶瓷粉體，MICC的核心粉體叫鈦酸鋇，鈦酸鋇在電子陶瓷里面應用還是比較廣的，其中有立方體結構，有四方相結構，要求尺度要小，有特定形貌，通過常規化學合成的話，對粉體結構的精準控制還是有一定難度的，我們采用微通道技術來設計開發這樣一些材料。目前來說，我們能夠獲得球形度較好的50納米左右的立方相鈦酸鋇，以及尺度在80到90的四方相納米鈦酸鋇，其晶型結構都是非常完整的。所以，微流道技術的應用還是比較有前途的。

中國粉體網：施教授，納米粉體在集成電路加工、鋰離子電池、環保催化等領域的性能需求差異顯著。如何通過精準調控技術實現“一材料多用途”？

施教授：關于這個問題的話，我的觀點就是一定要結合具體的應用來開發不同形態結構的納米材料。可能這個材料的化學組成是同一個物質，但是它的應用不一樣，對它的形態結構要求也會不一樣。

比如以氧化鋁來說，在集成電路拋光方面，它作為重要磨料之一，那么它的要求就是尺度要小，α晶型完整，分散性要好；在鋰離子電池方面，它可以作為正極的摻雜包覆材料，提高正極性能，它的要求是尺度小、活性要高，要跟正極材料進行摻雜或包覆反應；在催化應用方面，氧化鋁是非常重要的一個載體，很多地方要用到γ型、比表面積大、活性高，并要給催化反應物質提供反應通道。這些對它的結構和性能要求是不一樣的，所以，我們要根據具體的應用來設計具體的納米材料。

中國粉體網：施教授，您認為在納米粉體的規模化生產中，如何平衡“精準調控”與“低成本量產”之間的矛盾？

施教授：精準調控納米材料，更多的是應用在一些高端制造業，相對來說成本的概念不像傳統的產業這么敏感，但是肯定也要做到低成本制造。

主要還是針對它的組成，形貌、尺度這些要求來設計，可以圍繞幾個方面，第一方面，是選擇合理的工藝，就是說要做好某一個應用的納米材料，不一定是這個工藝越復雜越好，要有合適的工藝；第二點，要有效地控制反應的供應條件，就是要減少人為的因素，增加工藝管控過程中的自動化檢測、在線檢測這些手段，能夠降低人為干預的一些成本；第三點，主要從裝備角度，我們要開發采用一些高效、節能、自動化程度高的設備來降低人力成本；第四方面的話主要從原料端，原料也不是越貴越好，我們要選擇合適的原材料，質量優、價格相對比較合理，關鍵一定要針對應用來選擇。這樣，我們從多個方面來進行把控，降低或者是有效降低相關制造成本。

中國粉體網：施教授，針對集成電路超精密拋光，在研究精準調控納米-氧化鋁、氧化硅等納米磨料制備的過程中主要挑戰是什么？未來，納米磨粒的研究方向和趨勢是什么？

施教授：挑戰的話我認為主要有兩個方面。一個就是針對集成電路拋光具體工序要求來提供合適的納米材料。比如說，剛才講的氧化鋁，它的尺度要小，α晶型含量要高，分散性要好等等；那么，氧化硅的話，不同的工序有不同的尺度，小到幾個納米，大到比如說幾十個納米，特別重要的是它的超高純，純度要高等等。第二個方面，主要是批次穩定性，對我們生產開發人員來說，怎么樣保持這個批次的穩定性也是非常重要。

關于納米磨料的未來發展，在集成電路加工方面，隨著集成電路加工技術越來越先進，對磨料的要求也是越來越高的。我想主要從這樣幾個方面，將來可能會形成重要的方向。第一個就是磨料的優選，剛才講的氧化鋁也好，氧化鈰也好，氧化硅也好，再比如像金剛石、碳化硅等這些硬度高的新磨料，能不能用在先進的集成電路里面，這也是大家研究的熱點之一。

第二個的話，是怎樣來優化我們的制備工藝，提高效率，保持質量的穩定性，比如說新的技術，像水熱合成等等，這些技術也已經或更多會用到磨料制備。第三個的話主要是怎樣進一步提高磨料的性能，比如通過一些復合摻雜技術提高磨料的性能。

第四個的話是有一些新技術的介入，比如說通過人工智能、大數據這些技術來提高磨料的性能，拓展應用范圍，另外一些新技術的結合，比如說激光輔助拋光、等離子輔助拋光等等，來進一步提高磨料的功能。第五個的話，也是非常重要的一個方面，就是綠色生態，怎么樣通過綠色制造來開發新的磨料，還有很重要的就是我們磨料應用了以后怎么樣回收再利用，這個也是未來的方向之一。所以，總的來說，這個領域還是大有前途的，有很多創新的空間留給大家。

中國粉體網：好的，感謝施教授接受我們的采訪。