Röntgendiffraktio
Edustaa pinokuvaajia röntgendiffraktiotiedoista koskemattomista ja huonontuneista näytteistä metallille (vasemmalla) ja keraamiselle (oikealle).
Kuten kirjoittajat ennustivat, keraamiset keskipylvään patruunat pysyivät kemiallisen koostumuksen suhteen yhdenmukaisina (ei merkkejä hajoamisesta tai kemiallisista muutoksista 300 °C:ssa ja 600 °C:ssa).Päinvastoin metallinäytteessä tapahtuu selkeä koostumusmuutos.
Kuten XRD-tiedoista voidaan nähdä, keraamiset näytteet heijastavat yhtenäisen koostumuksen rakenteellista eheyttä.Tämä on osoitus siitä, ettei kiderakenne ole muuttunut, koska taittuvien tasojen intensiteetti ja huippujen asemat pysyvät samoina.Rietveld-tarkennusta käyttämällä näemme XRD-kuviossamme näkyvän tetragonaalisen vaiheen, joka liittyy (101)-tasoon.
XRD-tiedot osoittavat myös, että 600 °C:n näytteelle alkaa syntyä lievä monokliininen rakenne johtuen (111)-tasosta pienessä kulmassa 2θ.Laskettaessa mooliprosenttia saadusta paino-%:sta (koostumustiedot, jonka toimitti Wonder Garden), määritettiin, että zirkoniumoksidinäyte on 3 mooliprosenttia yttrialla seostettua zirkoniumoksidia.Kun verrataan XRD-kuviota vaihekaavioon, huomaamme, että XRD:stä kerätyt tiedot ovat yhdenmukaisia vaihekaavion vaiheiden kanssa.XRD-tietojemme tulos viittaa siihen, että zirkoniumoksidi on erittäin stabiili ja reagoimaton materiaali näillä lämpötila-alueilla.
Witz et ai: Phase Evolution in Yttria-Stabilized Zirkonia Thermal Barrier Coatings Studed by Rietveld Refinement of X-Ray Powder Diffraction Patterns. Journal of the American Ceramic Society.
■Taulukko 1 - Keraamisen keskipylvään rakenne
XRD-tiedoista on havaittu, että metallimateriaali on messinkiä.Korkean lämpötilan sovelluksissa se voi olla tavallinen valinta, mutta kuten havaittiin, hajoaminen tapahtuu paljon nopeammin kuin keraaminen keskitolppa.Kuten käyrästä 600 °C:ssa (ensimmäinen kuvaaja vasemmalla) voidaan nähdä, materiaali muuttuu dramaattisesti.Pienellä kulmalla 2θ uskomme, että uudet piikit johtuvat ZnO:n (sinkkioksidin) muodostumisesta.300 °C:ssa messinkinäytteelle (vasen XRD-käyrä) näemme, että ei ole tapahtunut paljon muutosta koskemattomaan näytteeseen verrattuna.Näyte säilyi hyvässä fysikaalisessa ja kemiallisessa kunnossa, mikä antoi materiaalille stabiilisuuden huoneenlämpötilasta 300 °C:seen.
