Diffrazione di raggi X
Rappresenta i grafici dello stack dei dati di diffrazione dei raggi X su campioni incontaminati e degradati per metallo (a sinistra) e ceramica (a destra).
Le cartucce del perno centrale in ceramica, come previsto dagli autori, sono rimaste coerenti in termini di composizione chimica (nessun segno di decomposizione o alterazioni chimiche a 300 °C e 600 °C).Al contrario, il campione metallico subisce un evidente cambiamento compositivo.
Come si può vedere dai dati XRD, i campioni di ceramica riflettono l'integrità strutturale della composizione coerente.Questa è un'indicazione di nessun cambiamento nella struttura cristallina poiché l'intensità e le posizioni di picco dei piani di diffrazione rimangono le stesse.Usando la raffinatezza di Rietveld, vediamo nel nostro modello XRD la fase tetragonale prominente che è attribuita al piano (101).
I dati XRD indicano anche che c'è una leggera struttura monoclina che inizia a sorgere per il campione a 600 ° C a causa del piano (111) con angolo basso 2θ.Nel calcolare la % in moli dalla % in peso fornita (dati compositivi forniti da Wonder Garden), è stato determinato che il campione di Zirconia è 3% in moli di Zirconia drogata con ittrio.Confrontando il pattern XRD con il diagramma di fase, scopriamo che i dati raccolti da XRD sono coerenti con le fasi presenti nel diagramma di fase.Il risultato dei nostri dati XRD suggerisce che la Zirconia è un materiale altamente stabile e non reattivo in questi intervalli di temperatura.
Witz et al: evoluzione della fase nei rivestimenti a barriera termica in zirconia stabilizzata con ittrio studiati da Rietveld Refinement of X-Ray Powder Diffraction Patterns. Journal of American Ceramic Society.
■Tabella 1 - Composizione del palo centrale in ceramica
Dai dati XRD si è scoperto che il materiale metallico è l'Ottone.Per le applicazioni ad alta temperatura, può essere una scelta regolare ma, come scoperto, il degrado avviene molto più velocemente rispetto al perno centrale in ceramica.Come si può vedere nel grafico a 600 °C (primo grafico a sinistra), il materiale subisce drastiche modifiche.A basso angolo 2θ, riteniamo che i nuovi picchi siano attribuiti alla formazione di ZnO (ossido di zinco).A 300 °C per il campione di ottone (tracciato XRD a sinistra) vediamo che non si sono verificati molti cambiamenti rispetto al campione incontaminato.Il campione è rimasto in una buona forma fisica e chimica, conferendo stabilità ai materiali dalla temperatura ambiente a 300 °C.
