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高能球磨对复合粉末微观结构及性能的影响

时间:2018-07-02 21:50:08  来源:  作者:

         1 ZrO2/Y2O3/CeO2 复合粉末在 300 r/min 时分别球磨 204060 80 h 后的 SEM 形貌照片。由图 1 可见,随高能球磨时间延长,复合粉末逐渐细化,由颗粒状向团絮状及针状结构转变。而且,随球磨时间延长,粉末发生严重团聚,这是因为溶胶-凝胶法制备的表面 CeO2 层具有很高的表面活性。此外,CeO2纳米级粉末包覆层在机械合金化过程中与 ZrO2/Y2O3间发生固态反应,从而促进 ZrO2/Y2O3 粉末表面层的非晶化。             2 所示为复合粉末经高能球磨 80 h 后的 SEM 形貌(a)及能谱分析曲线图(b),由图 2(b)仅可观察到 ZrOYCe Au 为主的衍射峰。分析表明,由于陶瓷粉末导电性能较差,为提高样品导电性能,能谱实验前复合粉末需进行喷金处理,因而 EDS 曲线图中存在Au 的衍射峰。EDS 分析还表明,高能球磨过程中不会引入新的杂质,复合粉末成分及纯度可有效控制。
  
3 所示为 ZrO2/Y2O3/CeO2 粉末分别球磨不同时间后激光粒度分析曲线。由图 3 可见,ZrO2/Y2O3/CeO2 复合球磨粉末激光粒度分析曲线均呈双峰分布特征。随球磨时间由 20 h 延长至 80 h,粗颗粒峰值逐渐减小,细颗粒峰值逐渐增大,复合粉末平均粒度逐渐下降,分别为 0.450.370.33 0.27 μm。分析表明,高能球磨过程中,在 ZrO2/Y2O3 陶瓷磨球的高速反复碰撞和挤压作用下,粉末颗粒重复发生变形、冷焊和撕裂,粉末不断硬化并破碎,导致粉末细化并发生表层非晶化转变。

 


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