研磨介质和容器的选择对于合成高纯度先进陶瓷至关重要。在高熵碳氮化物领域，使用氧化钇稳定氧化锆 (YSZ) 介质和高密度聚乙烯 (HDPE) 罐具有双重目的：确保剧烈、原子级的混合，同时在干磨过程中严格最大限度地减少污染。
通过结合 YSZ 的高密度和硬度与 HDPE 的化学惰性，研究人员创造了一个最佳环境，以实现彻底的粉末均质化，防止金属杂质损害最终陶瓷的性能。
实现原子级均匀性
高硬度和密度
YSZ 研磨球因其优越的物理性能而被选用。其高硬度和密度使其能够对原料粉末（如 TiC、VC 和 NbN）施加显著的动能。
优化混合动力学
这种能量转移对于分解团聚体和实现组分元素的紧密混合至关重要。在200 rpm 的转速下运行，YSZ 介质可确保粉末实现彻底的原子级混合，这是形成真正高熵相的先决条件。
防止材料污染
化学惰性
HDPE 罐主要因其非反应性而被使用。在长时间处理过程中，通常长达24 小时，容器必须能够承受研磨的物理作用，而不会与粉末发生化学反应。
消除金属杂质
HDPE 在此方面的最关键优势是防止金属污染。与钢或合金罐不同，HDPE 不会将金属颗粒脱落到批次中。这可以保持陶瓷材料的高纯度，确保最终产品仅反映原料的预期化学计量比。
理解操作权衡
干混局限性
主要参考资料强调了干混环境。虽然这避免了与液体溶剂相关的化学复杂性，但它消除了过程中的润滑，增加了研磨介质和罐壁的应力。
材料兼容性
虽然 HDPE 在纯度方面表现出色，但它比正在研磨的陶瓷粉末要软得多。用户必须确保研磨能量（200 rpm）在效率和聚合物罐的耐久性限制之间取得平衡，以避免在长时间运行中过度磨损。
为您的项目做出正确选择
选择正确的研磨组件在于平衡动能需求与严格的化学纯度要求。
- 如果您的主要关注点是混合效率：优先选择 YSZ 介质，利用其高密度和硬度在 200 rpm 下实现原子级均质化。
- 如果您的主要关注点是材料纯度：依靠 HDPE 罐利用其化学惰性，特别是在长时间研磨过程中防止金属杂质。
仔细匹配您的研磨介质和容器材料与您的特定粉末要求，是制造高性能高熵碳氮化物的基石。
总结表：
| 组件 | 材料特性 | 在混合过程中的作用 |
|---|---|---|
| 研磨介质 | YSZ（氧化钇稳定氧化锆） | 高密度和硬度，用于剧烈的能量传递和均质化。 |
| 容器 | HDPE（高密度聚乙烯） | 化学惰性，防止金属杂质并确保材料纯度。 |
| 工艺方法 | 干磨（24 小时） | 在没有液体溶剂干扰的情况下促进原子级混合。 |
| 转速 | 200 rpm | 优化动力学，分解组分粉末中的团聚体。 |
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参考文献
- Simon Divilov, Stefano Curtarolo. Disordered enthalpy–entropy descriptor for high-entropy ceramics discovery. DOI: 10.1038/s41586-023-06786-y
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
