毫克量级的微纳粉末微输送是指利用外力实现微纳尺度粉末颗粒的微量输送,是激光熔覆和高效原料药制备等领域的核心技术和关键环节,对零件成形精度、性能和高效原料药配比精度、缓释效果起着决定作用。近年来,虽然国内外研究人员发展了气动、静电、机械和超声振动等多种微输送方法,但仍未能从根本上解决因粉末结拱和粉末颗粒间因黏性力团聚导致的粉末输送精度不高和输送过程不稳定的难题。基于此,本文提出在微喷嘴出口处引入超声驻波场,利用驻波场中声辐射力对颗粒的悬浮特性,打散集聚的粉末颗粒,实现微输送,探索其输送机理,并开展实验研究。首先,采用理论分析和数值模拟的方法探索采用声辐射力进行微纳尺度粉末稳定微输送的可行性。通过对微纳尺度粉末颗粒物性分析得出影响微输送精度不高和输送过程不稳定的根本原因是粉末形状、尺度差异、喷嘴尺度和颗粒间黏性力等因素导致的结拱和集聚特性。在Comsol中建立了压力声学和粒子追踪的物理场耦合模型。结果显示,声辐射力对角形金属粉末和须状非金属粉末的密集堆积相粉末具有打散作用,可从根本上消除造成堵塞的结拱集聚现象。其次,开展激光熔覆技术中常用的角形铬粉和角形钛合金粉超声微输送实验研究。结果表明,角形粉末颗粒微输送过程中,颗粒因自身形状的不规则产生的不规则运动和颗粒间随机、频繁的大量碰撞都有利于密集堆积相粉末的打散,最终在声辐射力和重力合力的作用下输送出微喷嘴。300目角形铬粉单脉冲输送质量可控范围为0.4～16mg且连续输送速率可控范围6.0～65mg/s;脉冲输送质量的变异系数随喷嘴尺寸的增大而大幅降低(小于2%)、连续输送速率的变异系数均低于6%。最后,开展高效原料药制备中常用的黏性乳糖粉末的超声微输送方法及微输送特性实验研究。实验过程中引入脉冲惯性力解决了黏性粉末无法在自身重力作用下向微喷嘴出口运动的问题。单一脉冲下RespitoseSV003和Granulac230粉末最低平均输送量分别为0.6mg/s和0.5mg/s,平均输送量范围分别为0.6-58.0mg/s和2-40mg/s;当同时施加声辐射力和脉冲惯性力时,实现了上述两种粉末的连续输送,最小输送速率分别为0.4mg/s和0.5mg/s,相对标准偏差(RSDs)最小值可达0.022。