Röntgendiffraktion
Representerar stackplots av röntgendiffraktionsdata på orörda och nedbrutna prover för metall (vänster) och keramik (höger).
De keramiska mittpostpatronerna, som förutspåtts av författarna, förblev konsekventa när det gäller den kemiska sammansättningen (inga tecken på sönderdelning eller kemiska förändringar vid 300 °C och 600 °C).Tvärtom genomgår metallprovet en tydlig sammansättningsförändring.
Som kan ses av XRD-data återspeglar de keramiska proverna den strukturella integriteten hos den konsekventa kompositionen.Detta är en indikation på ingen förändring i kristallstrukturen eftersom intensiteten och topppositionerna för diffraktionsplanen förblir desamma.Genom att använda rietveld-förfining ser vi i vårt XRD-mönster den framträdande tetragonala fasen som tillskrivs (101)-planet.
XRD-data indikerar också att det finns en lätt monoklinisk struktur som börjar uppstå för 600 °C-provet på grund av (111)-planet vid låg vinkel 2θ.Vid beräkning av molprocenten från den tillhandahållna viktprocenten (sammansättningsdata tillhandahållna av Wonder Garden), bestämdes det att Zirconia-provet är 3 mol-% Yttriadopad Zirconia.När man jämför XRD-mönstret med fasdiagrammet finner vi att data som samlats in från XRD överensstämmer med faserna i fasdiagrammet.Resultatet från våra XRD-data tyder på att zirconia är ett mycket stabilt och oreaktivt material i dessa temperaturområden.
Witz et al: Phase Evolution in Yttria-Stabilized Zirconia Thermal Barrier Coatings Studies by Rietveld Refinement of X-Ray Powder Diffraction Patterns.Journal of the American Ceramic Society.
■Tabell 1 - Sammansättning av den keramiska mittstolpen
Från XRD-data har det upptäckts att det metalliska materialet är mässing.För högtemperaturapplikationer kan det vara ett vanligt val, men som upptäckt sker nedbrytningen mycket snabbare jämfört med den keramiska mittstolpen.Som kan ses i plotten vid 600 °C (första plotten på vänster sida) genomgår materialet drastiska förändringar.Vid låg vinkel 2θ tror vi att de nya topparna tillskrivs bildandet av ZnO (zinkoxid).Vid 300 °C för mässingsprovet (vänster XRD-diagram) ser vi att inte mycket av en förändring har skett i jämförelse med det orörda provet.Provet förblev i god fysisk och kemisk form, vilket gav materialet stabilitet från rumstemperatur till 300 °C.
