必须使用氧化钇稳定氧化锆 (Y-ZrO2) 衬里，因为像 Na3PS4 这样的硫化物电解质对金属具有化学腐蚀性，并且对金属杂质高度敏感。Y-ZrO2 衬里充当关键屏障，防止电解质与容器壁发生反应，同时提供粉碎前驱体而不会引入污染物所需的极高硬度。
Na3PS4 合成的成功依赖于在高能处理过程中保持绝对的化学纯度。氧化钇稳定氧化锆提供了驱动反应而不会降低电解质离子电导率所需的化学惰性和机械硬度的独特组合。
化学惰性的关键作用
防止金属污染
硫化物材料对金属杂质高度敏感。
如果在标准的钢或金属合金罐中合成，研磨过程的磨损作用会将金属颗粒引入混合物中。
消除副反应
除了简单的物理污染，硫化物前驱体还会与金属容器发生活泼的副反应。
Y-ZrO2 衬里具有化学惰性，可有效消除此风险。这确保了化学反应严格限制在前驱体之间，从而保持最终产物的化学计量比。
保持离子电导率
制造 Na3PS4 的主要目标是实现高离子电导率。
金属污染会产生电子的导电通路（导致短路）或阻碍钠离子的移动。通过使用惰性陶瓷衬里，您可以确保电解质的电化学稳定性和性能。
合成的机械要求
提供高冲击能量
机械化学合成不仅仅是混合；它需要显著的动能来驱动固态反应。
氧化钇稳定氧化锆具有极高的硬度和密度。这使得研磨介质能够产生高冲击碰撞，足以粉碎坚硬的前驱体并驱动合成反应完成。
确保耐磨性
这些电解质的研磨过程非常剧烈，而且通常很长。
较软的衬里会很快降解，将材料脱落到样品中。Y-ZrO2 的耐磨性确保衬里保持完整，在整个过程中维持高效的研磨环境。
理解权衡
脆性与韧性
虽然 Y-ZrO2 比钢更硬，但它是一种陶瓷，因此是脆性的。
与可能在撞击或跌落时凹陷的金属罐不同，氧化锆部件可能会破裂或破碎。在装卸过程中需要小心处理，以防止设备发生机械故障。
成本与必要性
氧化钇稳定氧化锆罐比不锈钢替代品贵得多。
然而，对于硫化物电解质来说，这不是一个灵活的成本。试图通过使用钢材来节省成本几乎不可避免地会导致材料性能受损、性能低下，从而使整个合成工作付诸东流。
为您的目标做出正确的选择
在设置球磨参数时，您的设备选择决定了您材料的潜力。
- 如果您的主要重点是合成氧化物基材料：您可以使用不锈钢罐来降低成本，因为这些材料对金属的反应性较低。
- 如果您的主要重点是 Na3PS4 或其他硫化物电解质：您必须使用 Y-ZrO2 衬里来防止污染并保证高离子电导率。
您的加工环境的纯度是您材料性能的上限。
摘要表：
| 特性 | Y-ZrO2 (氧化锆) | 不锈钢 |
|---|---|---|
| 化学惰性 | 高 (与硫化物不反应) | 低 (有副反应风险) |
| 污染风险 | 最小 (惰性陶瓷) | 高 (金属颗粒) |
| 硬度/密度 | 非常适合高能研磨 | 中等 |
| 离子电导率 | 保持 | 受损 (短路风险) |
| 耐用性 | 高耐磨性 (脆性) | 高抗冲击性 (韧性) |
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