Røntgendiffraktion
Repræsenterer stakplot af røntgendiffraktionsdata på uberørte og nedbrudte prøver for metal (venstre) og keramik (højre).
De keramiske centerpostpatroner, som forudsagt af forfatterne, forblev konsistente med hensyn til den kemiske sammensætning (ingen tegn på nedbrydning eller kemiske ændringer ved 300 °C og 600 °C).Tværtimod gennemgår metalprøven en klar sammensætningsændring.
Som det kan ses af XRD-dataene, afspejler de keramiske prøver den strukturelle integritet af den konsistente sammensætning.Dette er en indikation af ingen ændring i krystalstrukturen, da intensiteten og toppositionerne af diffraktionsplanerne forbliver de samme.Ved at bruge rietveld-forfining ser vi i vores XRD-mønster den fremtrædende tetragonale fase, som tilskrives (101)-planet.
XRD-dataene indikerer også, at der er en let monoklinisk struktur, der begynder at opstå for 600 °C-prøven på grund af (111)-planet ved lav vinkel 2θ.Ved beregning af mol% fra den leverede vægt% (sammensætningsdata leveret af Wonder Garden) blev det bestemt, at zirconia-prøven er 3 mol% Yttria-doteret zirconia.Når man sammenligner XRD-mønsteret med fasediagrammet, finder vi, at dataene indsamlet fra XRD stemmer overens med faserne i fasediagrammet.Resultatet fra vores XRD-data tyder på, at zirconia er et meget stabilt og ureaktivt materiale i disse temperaturområder.
Witz et al: Phase Evolution in Yttria-Stabilized Zirconia Thermal Barrier Coatings Undersøgt af Rietveld Refinement of X-Ray Powder Diffraction Patterns.Journal of the American Ceramic Society.
■Tabel 1 - Sammensætning af den keramiske midterstolpe
Fra XRD-dataene er det blevet opdaget, at det metalliske materiale er messing.Til højtemperaturapplikationer kan det være et almindeligt valg, men som opdaget sker nedbrydningen meget hurtigere sammenlignet med den keramiske midterstolpe.Som det kan ses i plottet ved 600 °C (første plot på venstre side), undergår materialet drastiske ændringer.Ved lav vinkel 2θ mener vi, at de nye toppe tilskrives dannelsen af ZnO (zinkoxid).Ved 300 °C for messingprøven (venstre XRD-plot) ser vi, at der ikke er sket meget af en ændring i sammenligning med den uberørte prøve.Prøven forblev i god fysisk og kemisk form, hvilket gav materialerne stabilitet fra stuetemperatur til 300 °C.
