在现代材料制造过程中,球磨机作为一种常见的粉体处理设备,广泛应用于各种材料的粉碎、混合、改性等环节,在电子化工、新能源等领域扮演着至关重要的角色。然而,随着对材料性能要求的不断提高,传统球磨技术的局限性也逐渐显现,如何提升研磨效率、改善粉体材料性能,成为业内关注的焦点。
为此,“中国粉体工业万里行”的第4站来到了由华南理工大学与欣旺达电子股份有限公司合资成立的高科技企业——广东华欣材创科技有限公司。据了解,华欣材创凭借其自主研发的等离子球磨技术,在传统球磨机基础上引入等离子能量场,为粉体加工开辟了新的方向。
万里行团队与华欣材创团队合影
下面,我们将一起深入了解华欣材创这一创新成果,并探索等离子球磨技术在多个领域中的广泛应用前景。
什么是等离子球磨技术?
等离子球磨技术,顾名思义即“等离子+球磨”。作为等离子球磨技术的引领者,华欣材创创新性地将冷场等离子体引入机械球磨过程,实现了“电-热-力”多场耦合,有效提升了粉体材料在球磨过程中的反应性和加工效率,突破了传统球磨机的技术瓶颈。
卧式型及立式型等离子球磨机
等离子球磨机构造(紫色即等离子气体)
该技术的主要功臣“冷场等离子体”是一种不需要高温就能生成的等离子体状态。由于其温度较低,一般不会对物质造成过高的热损伤,且在球磨过程中利用电场对材料进行激活,促进材料的表面改性和化学反应,从而增强粉体的反应性和活性。
等离子球磨机工作过程中的反应
因此,等离子球磨机具有高能量、高活性、高效能、低污染特点,能够高效地完成粉体的组织细化、表面改性、合金化和化学反应等任务,集等离子球磨、机械球磨、等离子活化及表面改性于一体,可谓是“一机三用”。
等离子球磨机和普通球磨机的区别
根据华欣材创杨小平经理的介绍,等离子球磨机与传统的球磨机相比,有着显著的区别。传统的球磨机主要用于粉体材料的机械研磨,而等离子球磨机则通过引入等离子能量场,使其能够实现高能研磨。这一创新不仅限于实验室阶段,华欣材创公司还在积极推动其向中试和量产方向的发展。
与传统球磨机相比,等离子球磨机的优势主要体现在三个方面:
l 首先,等离子球磨机的工作效率得到了大幅提升。例如,一些材料在传统球磨机中可能需要几十个小时才能达到理想效果,而等离子球磨机只需几个小时就能完成相同的任务。
l 其次,等离子球磨机不仅是一个细化工具,它还兼具反应器功能,能够在球磨过程中实现气-固和固-固反应,从而对粉体材料进行表面改性。
l 最后,等离子球磨技术能够提升粉体材料的活性,这一特点对于后续的烧结过程具有重要意义,能够显著提高最终产品的性能。
等离子球磨机的应用场景
等离子球磨技术不仅在实验室阶段取得了突破性进展,在多个实际应用领域也展现出了巨大的潜力。
1、电池材料
在电池行业,粉体材料的性能对电池整体性能的提升至关重要。目前,广东华欣材创正聚焦于高比容量硅碳负极材料的研发,通过等离子球磨技术实现负极材料的包覆与粉体的改性,提升材料的循环寿命和能量密度。
2、硬质合金
硬质合金,如碳化钨,是广泛应用于工具制造的关键材料。杨经理介绍,通过等离子球磨可以实现板状碳化钨的批量化生产。相比传统球磨,做出来的碳化钨的力学性能大幅提升。现在华欣材创正在与国内的龙头企业合作,已经进入了中试阶段。
3、高性能材料
随着新型材料对高性能的要求不断提升,等离子球磨技术能够为复合材料的制备提供一种新的思路。如羰基铁粉,是一种很好的吸波材料,主要用于隐身材料的开发。羰基铁粉很难实现片层化,但在等离子球磨的加持下,可以做成径厚比较大的片状粉体。目前华欣材创正在和一个研究院进行合作,已进入中试阶段。
基于等离子球磨技术,开发出一系列的高性能粉体材料
总结
总之,广东华欣材创科技有限公司凭借创新性的等离子球磨技术,不仅突破了传统球磨机在效率和应用范围上的局限性,还展现出巨大的产业化潜力。随着技术的不断成熟,其在粉体材料加工领域的应用场景必将不断拓宽,并有望在未来为多个行业带来深远影响。
接下来,“中国粉体工业万里行”的脚步还将继续,传递更多创新技术与精彩故事,敬请期待!
粉体圈NANA