Røntgendiffraksjon
Representerer stabelplott av røntgendiffraksjonsdata på uberørte og degraderte prøver for metall (venstre) og keramikk (høyre).
De keramiske senterpostpatronene, som forutsagt av forfatterne, forble konsistente når det gjelder den kjemiske sammensetningen (ingen tegn til nedbrytning eller kjemiske endringer ved 300 °C og 600 °C).Tvert imot gjennomgår metallprøven en klar komposisjonsendring.
Som det kan sees av XRD-dataene, gjenspeiler de keramiske prøvene den strukturelle integriteten til den konsistente sammensetningen.Dette er en indikasjon på ingen endring i krystallstrukturen ettersom intensiteten og toppposisjonene til diffraksjonsplanene forblir de samme.Ved å bruke rietveld-forfining ser vi i vårt XRD-mønster den fremtredende tetragonale fasen som tilskrives (101)-planet.
XRD-dataene indikerer også at det er en svak monoklinisk struktur som begynner å oppstå for 600 °C-prøven på grunn av (111)-planet ved lav vinkel 2θ.Ved beregning av mol% fra den oppgitte vekt% (sammensetningsdata levert av Wonder Garden), ble det bestemt at Zirconia-prøven er 3 mol% Yttria-dopet Zirconia.Når vi sammenligner XRD-mønsteret med fasediagrammet, finner vi at dataene samlet fra XRD stemmer overens med fasene i fasediagrammet.Resultatet fra våre XRD-data antyder at Zirconia er et svært stabilt og ureaktivt materiale i disse temperaturområdene.
Witz et al: Phase Evolution in Yttria-Stabilized Zirconia Thermal Barrier Coatings Studert av Rietveld Refinement of X-Ray Powder Diffraction Patterns.Journal of the American Ceramic Society.
■Tabell 1 - Sammensetning av den keramiske midtstolpen
Fra XRD-dataene har det blitt oppdaget at det metalliske materialet er messing.For høytemperaturapplikasjoner kan det være et vanlig valg, men som oppdaget skjer nedbrytningen mye raskere sammenlignet med den keramiske senterstolpen.Som man kan se i plottet ved 600 °C (første plot på venstre side), gjennomgår materialet drastiske endringer.Ved lav vinkel 2θ tror vi at de nye toppene tilskrives dannelsen av ZnO (sinkoksid).Ved 300 °C for messingprøven (venstre XRD-plott) ser vi at det ikke har skjedd mye av en endring i forhold til den uberørte prøven.Prøven forble i god fysisk og kjemisk form, og ga materialene stabilitet fra romtemperatur til 300 °C.
