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等离子球磨技术及其在粉末制备中的应用
项目成果/简介: 机械球磨是一种传统制粉技术，虽应用广泛，但效率较低，介质污染严重等。同时，单一机械能难以诱发材料活化、相变和反应等，不易实现对材料结构的精确控制，部分化合物难以合成。这使得传统球磨在制备高性能功能粉体方面面临极大发展瓶颈。 该技术首次提出将冷场等离子体引入机械球磨过程中，发明了一种高能效、高活性、低污染的介质阻挡放电等离子体辅助球磨（简称等离子球磨）技术及其装备（国家发明和国际PCT专利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常压下不同气体在球磨罐中形成的高能量电子的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用，促进了粉末的组织细化、合金化、活性激活和化合反应等，不仅极大提高了球磨效率，使球磨时间减少了近10倍，显著降低了球磨污染，而且能够形成独特的结构显著提高材料的性能。 该技术先后得到广东省自然科学基金、广州市科学研究计划等支持，发表SCI论文40余篇、申请发明专利15余项；3项专利授权企业实施生产等离子球磨机，2016年至今共销售到30多家高校、研究所和企业。等离子球磨结构示意图等离子球磨应用材料体系知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
华南理工大学
2021-04-10
等离子球磨技术及其在粉末制备中的应用
机械球磨是一种传统制粉技术，虽应用广泛，但效率较低，介质污染严重等。同时，单一机械能难以诱发材料活化、相变和反应等，不易实现对材料结构的精确控制，部分化合物难以合成。这使得传统球磨在制备高性能功能粉体方面面临极大发展瓶颈。
该技术首次提出将冷场等离子体引入机械球磨过程中，发明了一种高能效、高活性、低污染的介质阻挡放电等离子体辅助球磨（简称等离子球磨）技术及其装备（国家发明和国际PCT专利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常压下不同气体在球磨罐中形成的高能量电子的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用，促进了粉末的组织细化、合金化、活性激活和化合反应等，不仅极大提高了球磨效率，使球磨时间减少了近10倍，显著降低了球磨污染，而且能够形成独特的结构显著提高材料的性能。
该技术先后得到广东省自然科学基金、广州市科学研究计划等支持，发表SCI论文40余篇、申请发明专利15余项；3项专利授权企业实施生产等离子球磨机，2016年至今共销售到30多家高校、研究所和企业。
等离子球磨结构示意图
等离子球磨应用材料体系
华南理工大学
2021-05-11
高铬铸铁磨球及衬板
用于水泥厂球磨机，可大幅度提高磨粉效率、降低磨粉及衬板消耗。经实际运行的数据表明水泥磨一仓球耗为27.9g/吨水泥，是钒钢磨球球耗的十分之一。衬板的磨耗为1.1g/吨水泥，是高锰钢衬板的12倍，而成本仅为高锰钢衬板的2倍，达到国外同类产品的先进水平，本成果为国家攻关成果，经专家鉴定达到国内先进水平，建议在水泥厂大力推广应用。
西安交通大学
2021-01-12
低合金余热淬火马氏体球墨铸铁磨球
低合金马氏体球墨铸铁磨球的生产采用冲天炉或中频感应电炉化铁，金属型或真空消失模（ V-EPC）铸球，低温回火生产工艺，铸球中不加贵重合金元素。因此，具有设备投资少、生产成本低、工艺出品率高及生产率高等特点。产品性能、指标低合金马氏体球墨铸铁磨球经力学性能检测：σb≥1000Mpa， ak≥8.5J/cm2 ， HRC54-58, 且淬透性强， Ф100mm 磨球心部也能淬透。低合金马氏体球墨铸铁磨球的耐磨性为普通碳素锻钢磨球的 4～6 倍，为贝
江苏大学
2021-04-14
低合金余热淬火马氏体球墨铸铁磨球
低合金马氏体球墨铸铁磨球的生产采用冲天炉或中频感应电炉化铁，金属型或真空消失模（V-EPC）铸球，低温回火生产工艺，铸球中不加贵重合金元素。因此，具有设备投资少、生产成本低、工艺出品率高及生产率高等特点。 低合金余热淬火马氏体球墨铸铁磨球特别适用于金属矿山湿式球磨机选矿使用。据资料介绍我国金属矿山球磨机选矿使用磨球每年约200-300万吨。目前，市场上销售的磨球以高铬或低铬磨球为主，而高铬或低铬磨球特别适用于矿物原料的干磨条件，适用于金属矿山湿磨条件的磨球不多。因此，低合金余热淬火马
江苏大学
2021-04-14
海洋高分子微球的微流控制备方法及其应用
中国发明专利ZL202210046308.4：采用无乳化剂、无有机交联剂的微流控法制备规整球形的海洋高分子微球，微球实心或空心、粒径（200纳米-50微米）、微观结构可控可调，可作为吸附材料、药物香精等载体材料的应用。
厦门大学
2025-02-07
聚丙烯酸酯微球及其应用
中国发明专利ZL2023104389499：采用高内相乳液模板法制备20-100微米的聚丙烯酸酯实心或多孔微球，可应用于吸附剂、药物香精载体或粉末涂料；制备简便、绿色环保且产率较高，基本无排放。
厦门大学
2025-02-07
空心微球复合口腔填充材料
根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2020年）》，其中明确指出攻克医用材料和释药系统创制关键技术，加快建立并完善国家医药创制技术平台，推进重大新药和医疗器械的自主创新。中科院理化所研发了纳米和微米级两类HA微球，完成了中试生产线建设，并将HA微球和国际先进口腔根管填充材料MTA相结合，制备了用于根管充填的最终产品。
中国科学院大学
2021-04-10
有机中空微球或有机白色颜料
有机中空微粒子乳液干燥后，粒子内部的水蒸发消失形成单一或多个空孔，相比于实心微球材料，中空微球由于内部具有空腔结构而表现出低密度、高比表面积且可以容纳客体分子等特点，因此在涂料、造纸、电子、催化、分离、生物医药等众多领域有着广阔的应用。例如在造纸工业，用中空微粒子代替部分二氧化钛不仅可使涂料大幅轻量化，而且热可塑性的有机中空微粒子在热和压力的条件下，易变形可获得高平滑性的表面以实现高的白纸光泽；有机中空微粒子的多层构造，使其易发生光的乱散射现象可获得高度不透明和白色度，广泛用于制备内墙涂料；有机中空微粒子内部空腔结构、外壳高度交联及易于在有机聚合物基体中均匀分散，在航天工业可作为密封橡胶轻量化和补强的重要材料。除此之外，在白色油墨，感热记录材料，省能断热材料，光学薄膜等领域中空微粒子也有着极其重要的应用价值。
南京工业大学
2021-04-13
可膨胀热塑性微球的合成
通过调节单体合成出的热膨胀具有快速响应性，能在达到初始膨胀温度后迅速响应，快速膨胀至最大尺寸；替代甲基丙烯腈的其他单体而且具有较好的发泡倍率。 与传统的热膨胀微球相比较，本技术通过调节单体合成出的热膨胀具有快速响应性，能在达到初始膨胀温度后迅速响应，快速膨胀至最大尺寸。市售的热膨胀微球很多为获得较好的发泡效果均加入甲基丙烯腈，这不仅具有很强的环境污染而且价格较贵， 本成果提出替代甲基丙烯腈的其他单体而且具有较好的发泡倍率。
扬州大学
2021-04-14