華南理工全球首臺100L等離子球磨機“磨”出粉體新材料！

近日

華南理工大學國家大學科技園、

廣東華欣材創科技有限公司

（以下簡稱華欣材創）

在廣東順德聯合主辦新品發布會

全球首臺100L連續生產型等離子球磨機

等一系列新產品同步亮相

以顛覆性技術突破

重新定義高端粉末材料制備行業標準

標志著等離子球磨機

從實驗室科研走入工業級應用

為高端粉末的大規模制備奠定技術基石

全球首臺100L連續生產型等離子球磨機揭幕

廣東華欣材創科技有限公司

作為華南理工大學國家大學科技園孵化的高新技術企業，華欣材創由華南理工大學朱敏教授科研團隊攜核心專利技術作價入股，聯合行業龍頭欣旺達電子股份有限公司共同創立。團隊深耕等離子球磨技術研發20載，擁有國內外核心專利40余項，技術成果已在全國百余家高校及企業落地驗證，支撐發表SCI論文百余篇、申請專利160余項，技術實力獲行業高度認可。

日前

廣州日報《科技周刊》

專題報道這一等離子球磨技術突破

下面就跟隨小編一起來了解

等離子球磨如何“轟”出粉體新材料

何為等離子球磨？

利用高能帶電粒子“轟碎”材料

機械球磨在工業運用已逾百年，主要方法是在球磨罐內加入磨球，再通過轉動、振動等方式，讓磨球反復撞擊材料，最終將材料磨成粉末，屬于純機械力的“硬砸”。它可研磨出超細的粉末材料，但存在效率低、生產時間長、污染大等諸多痛點。

20多年前，華南理工大學朱敏教授團隊便開始嘗試將前沿的等離子技術運用到機械球磨中，改良球磨的各項性能。

等離子態是物質除固態、液態、氣態之外的第四態，等離子體主要是由電子、離子、原子和中性粒子組成的電離氣體，具有高度的導電性和響應電磁場的能力。

朱敏教授團隊設想，若能將等離子技術加入球磨罐，球磨罐就可以靠“電—熱—力”協同作用一起磨材料。

除了機械力，罐內還能產生冷場等離子體。高能粒子轟擊材料，就能實現快速制備微納米粉體材料的功能。同時，等離子體還具有激活材料表面活性等功能，這可以催生很多新材料。

磨球

但當時，國際上并沒有生產制造等離子球磨機的先例，朱敏教授團隊從零開始研發。2003年起，他帶領團隊的博士生經過2年多的科研攻關，做出等離子球磨機的原型機，“在這個基礎上，我和一代代學生不斷去嘗試改進設備，嘗試用它生產不同的新材料，并驗證這些材料的性能。”

2016年，隨著機器越來越成熟，這套設備開始在華南理工的一所校辦工廠進行試產，并對外銷售。那時候的等離子球磨機容積僅為200mL，銷售對象主要是一些科研單位，作新材料的前沿研究之用。

后來，隨著一些粉末展現出特殊性能，很多工廠希望，能購買大型等離子球磨機，服務于工業場景，“他們認為我們的等離子球磨機球磨功能非常好，但就是容積太小了。為此，我們這些年主要的工作就是將等離子球磨機放大，并驗證其功能。”

2023年，朱敏教授團隊聯合行業龍頭欣旺達電子股份有限公司，共同成立廣東華欣材創科技有限公司，開展大型等離子球磨機的研發和生產。近3年來，團隊生產的等離子球磨機容積從200mL/500mL、1.5L/3L、20L，一直躍升至如今的100L連續生產型設備。

“等離子球磨效率提升近10倍”

廣東華欣材創的副總經理楊小平介紹

團隊研發的等離子球磨機有多項突出優勢

生產效率大幅提升

在等離子技術的加持下，其研磨效率比普通球磨提升了近10倍，傳統球磨研磨材料需幾十小時，現在幾小時即可搞定。

研磨純度更高

球磨罐可以實現無氧環境、防止材料氧化，由于球磨時間縮短，雜質污染也大幅減少，同時研磨物體的顆粒度也可以更細，“普通球磨通常用于實現10微米級的顆粒直徑，而等離子球磨的研磨顆粒度最高可達到納米級。”

材料活性增強

通過等離子體的帶電粒子轟擊，粉體表面的活性大幅提升，制備出的粉體材料其燒結、反應、催化等性能也更好。

一機多用

利用等離子球磨機，可以一步實現“機械球磨”+“等離子球磨”+“等離子表面改性”三項功能。

能耗更低

實現同樣效果的前提下，耗電更少。

攻克難關

打開“能量-體積-污染”制約死結

20多年來，朱敏教授團隊實現了等離子球磨的原理原創突破，首次提出并驗證等離子+機械球磨耦合機制，同時建立了完整的理論體系。

從實驗室（200mL）到工業化放大（100L）的過程中，團隊也攻克了系列難題，不僅解決了大體積腔體里均勻放電、產生穩定等離子場的困難，還解開了球磨機“能量-體積-污染”三者相互制約的行業死結。實現等離子球磨的工業化連續生產，機器可以24小時連續運轉，同時實現智能控制、低噪音、易維護等功能。

球磨罐

2025年，華欣材創發布20L機型，目前已量產交付，覆蓋全國多所高校、院所和企業。

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本次發布的100L連續生產型等離子球磨的生產效率較以往提升了近10倍，單批次處理量更大，基本滿足工業量產。機型發布后，已進入量產階段，并收獲不少意向訂單。

目前，公司的等離子球磨機產品覆蓋多種型號，球磨罐的容積從200mL到100L不等，還配套有自動化的上料和出料設備。當粉末加工完后，機器可以自動上下料，球磨機還配有智能操作系統，可以實現全流程自動控制、在線監測和數據化生產。

華欣材創的等離子球磨系列產品，正是有組織科研與校企緊密合作而誕生的重要成果。高校負責基礎研究、機理突破、專利布局和小試工藝，企業負責將設備工程化、裝備設計、生產制造、市場驗證和客戶對接。

朱敏教授表示：“我們的科研導向也非常明確，就是從實驗室直接瞄準工業化量產，做有用的科研。20多年來，我們最終形成了‘基礎研究→技術發明→裝備研制→小試中試→產業化’的閉環。”

等離子球磨的多重應用

新能源材料、增材制造、電子材料

等離子球磨能高效“轟”出新材料

在各個領域應用廣泛

高能粒子流示意圖（AI生成）

新能源領域

用于研發生產鋰電池正負極材料、固態電池材料和儲氫合金材料。

智能制造領域

用于制備3D打印金屬粉末、制備超硬質合金等。

電子材料領域

用于研發生產電子封裝陶瓷、導熱導電、片狀吸波材料等。

礦產冶金領域

能實現礦物細化以及稀有金屬高效利用。

未來：噸級！

目前華欣材創生產的等離子球磨機

在國內正與新能源、電子電器等

行業龍頭

簽訂意向訂單

并開展戰略合作

同時還推廣到海外

進入韓國、新加坡和美國市場

與國際材料企業、科研機構深度合作

100L連續生產型等離子球磨機

未來團隊將開發300L、600L甚至噸級的連續化等離子球磨機型，以滿足超大規模的工業化生產，同時還將融合“AI+大數據”，實現“材料設計--制備--優化”的全流程自動化。

針對電池、氫能、電子材料等行業，團隊還將開發定制化機型與工藝包。團隊也將追求更低能耗，進一步優化等離子電源、振動系統、控制系統等，讓能耗再降30%以上。未來，團隊將加速國際專利布局，推動中國高端裝備走向全球。

華南理工大學將繼續

堅持科研工作“頂天”與“立地”相結合

以基礎研究夯實創新根基

用關鍵技術攻克產業壁壘

以扎實的產學研合作

賦能產業升級、服務國家戰略

為制造強國注入源源不斷的澎湃動能

黨委宣傳部（融媒體中心）

文：廣州日報新花城記者 武威
圖：廣州日報新花城記者 王維宣（示意圖由AI生成）
海報：肖慧君、崔素華

編輯&排版：楊曉霓

初審：冀早早

二審：盧慶雷

終審：夏正林

華工原創，版權所有

若需轉載，敬請聯絡

郵箱：hgxcb@scut.edu.cn

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