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The effect of milling additives on powder properties and sintered body microstructure of NiO

Journal of Advanced Ceramics 2015年第2期4卷 142-151页

作者： L.Jay DEINER michael a.rottmayer Bryan C.EIGENBRODT Department of Chemistry New York City College of TechnologyCity University of New York300 Jay St.BrooklynNY 11201USA The Air Force Research Labs Wright-Patterson Air Force BaseOH 45433USA Department of Chemistry Villanova University800 E.Lancaster Ave.VillanovaPA 19085USA

The evolution of powder particle size,crystal structure,and surface chemistry was evaluated for micron scale NiO powders subjected to impact milling with commonly employed milling additives:methanol,Vertrel XF,and amorphous *** effect of the different comminution protocols on sintered body microstructure was evaluated for high temperature sintering in inert atmosphere(N_(2)).X-ray photoelectron spectroscopy showed that NiO powder surface chemistry is surprisingly sensitive to milling additive *** particular,the proportion of powder surface defect sites varied with additive,and methanol left an alcohol or alkoxy residue even after *** sintering to intermediate temperatures(1100℃),scanning electron microscopy(SEM)showed that slurry milled NiO powders exhibit hindered sintering *** effect was amplified for NiO milled with methanol,in which sub-500 nm grain sizes dominated even after sintering to 1100℃.Upon heating to high temperatures(1500℃),simultaneous differential scanning calorimetry/thermogravimetric analysis(DSC/TGA)showed that the powders containing carbon residues undergo carbothermal reduction,resulting in a melting transition between 1425 and 1454℃.Taken together,the results demonstrated that when processing metal oxide powders for advanced ceramics,the choice of milling additive is crucial as it exerts significant control over sintered body microstructure.

关键词： nickel oxide impact milling sintering densification grain growth

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