中国粉体网讯 据科技日报报道，全球首款100L连续生产型等离子球磨机于4月15日在广东顺德正式发布。这是继2025年广东华欣材创科技有限公司推出全球首台20L级等离子高能球磨设备之后的全新量产机型，填补了全球大容积连续化等离子球磨装备的市场空白。与此同时，佛山市新闻传媒中心宣布这一重磅装备标志着我国高端粉体材料制备技术从实验室走向工业化量产实现关键突破。
华欣材创推出的100L连续生产型等离子球磨机，创新性地将等离子体活化与机械力强化融为一体，搭载双电机平衡振动球磨系统、分体式模块化结构与专有静音降噪技术，实现研磨效率提升近10倍，同步攻克传统球磨技术杂质污染、能耗偏高、难以量产等行业痛点，实现污染精准控制与全流程智能化生产的双重突破。并且在全球首创百升级连续化生产配置，支持24小时不间断作业，推动等离子球磨装备从实验室研发迈向工业化、规模化量产新阶段。
据中国粉体网了解，在应用领域方面，等离子球磨机广泛适用于新能源电池正负极材料、电子封装陶瓷、吸波导热材料等粉体制备场景，终端产品覆盖新能源汽车、3C电子等产业。100L容积意味着等离子球磨装备真正具备了工业化生产的条件，有望在电池、电子、矿产加工等多个粉体相关产业中替代传统低效工艺，推动整个行业向高效、低耗、智能化的方向升级。
据悉，华欣材创由华南理工大学朱敏教授团队以核心专利作价入股、联合欣旺达共同创立，拥有国内外专利40余项，技术成果已在全国百余家高校及企业落地验证。朱敏教授团队深耕该技术已整整20年，从最初的1.5升实验设备起步，逐步突破等离子电场放大难题，去年推出20升级产品，今年终于实现100升级量产机型的跨越。
针对这一重要粉体装备技术的研发背景，华南理工大学的研究人员介绍说，机械球磨通常是指利用机械能的作用，实现固态粉体的变形、细化、原子扩散、固态反应或相变等，是制备超细粉体的一种有效方法，广泛应用于各种纳米晶、非晶、固溶体和复合材料的制备。然而，普通球磨存在效率较低、球磨时间长且容易污染、部分化合物难以合成等问题。
高能球磨技术的原理及其应用
因此，在传统球磨的机械能场中引入其他物理能场，实现多场协同作用来改善球磨能效成为机械球磨技术发展的重要方向。例如将超声波、磁场、温度场或电场等外加物理能场引入到机械球磨罐中，发展出了多种外场辅助机械球磨技术，使球磨机械能与其他物理能有机结合起来。它具有明显降低反应活化能、细化晶粒、加速提高粉末活性和促进机械合金化进程的优点，提高球磨效能。
其中，研究人员通过可控高压，实现多种放电模式，包括火花放电、电弧放电和辉光放电等，并将其引入到球磨过程中或球磨粉体的后续处理过程中，能加快机械合金化进程，获得意想不到的效果。2005年，朱敏教授等首次提出将冷场等离子体引入到机械球磨过程中，发展了一种等离子体辅助球磨技术，实现了机械能和等离子体能在球磨过程中的协同作用，不仅显著提高了球磨机能效，也加速了其原位固相反应和气固反应，而且能获得独特的组织结构，从而显著提高所制备材料的性能。
等离子球磨技术的原理图
等离子体由高密度的正负离子、电子、中性粒子以及自由基团等组成，是一种特殊的物质与能量聚集态，也叫做“电浆体”。基于温度特性，等离子体可以分类为高温等离子体和低温等离子体两大类。根据所含粒子的热力学特性，低温等离子体又分为热等离子体和冷等离子体两种。冷等离子体的来源主要包括辉光放电、电晕放电、微波放电和介质阻挡放电等。其中，介质阻挡放电的发生器结构较简单，放电空间能够实现大型化设计，而且还可以在常压或高于大气压的条件下获得较为均匀的冷等离子体。因此，它在工业应用方面具有突出的优势。
华南理工大学的科研人员介绍等离子球磨具有以下特点：
（1）体系宏观热量低，而冷场等离子体的电子温度却高达105 K，且以脉冲的形式存在。放电的能量可以对粉末的表层快速加热，后者可能发生熔融，该效应受材料自身的热学特性、形状尺寸等因素的影响。而在放电间隔内，粉末表层发生“自冷却”而降温。这样反复升、降温的过程，会形成很大的温差而引入热应力，这对粉末的破碎细化极为有利。磨球碰撞引起粉末的变形机制也因放电的加热作用发生变化。
（2）等离子体由纯净气体电离形成，不会污染粉末，放电的能量可以达到10 eV，高于大部分气体分子的键能。因此，等离子体能够激发、离解背景气体分子，产生足够多的活性物种与被球磨粉体进行作用。
（3）在电场加速下，带电粒子撞击在粉末表面，产生大量晶格畸变、错位、原子空位等缺陷。由于上述缺陷的存在，活性物质很容易在被球磨粉末的新鲜表面发生吸附作用从而改变材料的活性，使得机械力化学反应进程加快。
等离子球磨技术的这些特点，充分发挥了等离子体和高能球磨对材料作用的优势，不仅缩短了球磨时间、减少了粉末污染，还能获得精细的材料组织结构，实现特殊化合物的合成。目前，等离子球磨技术在超细粉体、能源材料、高熔点化合物、催化剂等的制备方面具有突出的应用优势。
参考来源：
[1]科技日报：效率提升近10倍！全球首款，填补这一装备市场空白
[2]佛山市新闻传媒中心：全球首款100L连续生产型等离子球磨机在佛山发布
[3]鲁忠臣等：等离子球磨机的研制及其振动平台试验，华南理工大学
[4]刘员环：等离子球磨粉体细化机制探索及片状吸波铁粉制备，华南理工大学
[5]陈志鸿：放电等离子体辅助球磨机的改进及其效能的研究，华南理工大学
