Risultati e discussione
Sono stati scelti vari esperimenti e tecniche di caratterizzazione per mirare a specifiche aree di interesse per le proprietà dei materiali.In primo luogo, riscaldare e mantenere i due tipi di materiali a temperature diverse può darci un'idea degli estremi e permetterci di comprendere le capacità di questi materiali. Dopo che sono stati condotti esperimenti di degradazione, abbiamo cercato diverse tecniche di caratterizzazione per identificare eventuali cambiamenti nella composizione dei materiali e struttura.
Determinando la struttura cristallina dei campioni incontaminati e identificando i piani da cui si diffonde la radiazione incidente ad alta energia, possiamo identificare quale struttura cristallina abbiamo inizialmente.Possiamo quindi eseguire misurazioni su campioni degradati per identificare nuove formazioni di fase nel campione degradato.Se la struttura e la composizione del materiale cambiano attraverso questi esperimenti di degradazione, ci aspetteremo di vedere picchi diversi nella nostra analisi XRD.Questo ci darà una buona idea di quali ossidi potrebbero formarsi nei campioni degradati che non sono originariamente presenti nei campioni incontaminati.
SEM, una tecnica che utilizza gli elettroni per visualizzare la superficie dei campioni, può quindi essere utilizzata per ispezionare la topografia del materiale ad altissima risoluzione.L'imaging della superficie può darci informazioni ad alta risoluzione su quanto sono degradati i campioni rispetto ai campioni incontaminati. Se la superficie mostra cambiamenti dannosi al materiale, possiamo essere certi che non dovremmo usare questi materiali a determinate temperature per paura di fallimento materiale.L'EDS può quindi essere utilizzato per identificare le composizioni di varie formazioni sulla superficie di questi materiali.Ci aspetteremmo di vedere la morfologia superficiale sulle aree del materiale che hanno subito una forte ossidazione.L'EDS ci consentirà anche di identificare la percentuale di contenuto di ossigeno del materiale degradato.
Le misurazioni della densità possono quindi convalidare il quadro completo e mostrare i cambiamenti fisici nella composizione dei materiali mostrando valori diversi per vari intervalli di temperatura.Ci aspettiamo di vedere cambiamenti drastici nella densità se un materiale ha subito qualsiasi cambiamento fisico a causa degli esperimenti di degradazione. I campioni di zirconia in ceramica dovrebbero mostrare cambiamenti minimi o nulli a causa del legame ionico altamente stabile nel materiale.Ciò rende l'intera storia del materiale ceramico che è inoltre un materiale superiore in quanto può resistere termicamente a temperature estreme e mantenere la sua composizione chimica e l'integrità strutturale.