X線回折
金属(左)とセラミック(右)の元のサンプルと劣化したサンプルのX線回折データのスタックプロットを表します。
著者が予測したように、セラミックセンターポストカートリッジは、化学組成に関して一貫性を保っていました(300°Cおよび600°Cで分解または化学変化の兆候はありません)。それどころか、金属サンプルは明確な組成変化を受けます。
XRDデータからわかるように、セラミックサンプルは一貫した組成の構造的完全性を反映しています。これは、回折面の強度とピーク位置が同じままであるため、結晶構造に変化がないことを示しています。リートベルト解析を使用すると、XRDパターンで、(101)面に起因する顕著な正方晶相が見られます。
XRDデータは、低角度2θの(111)面により、600°Cのサンプルでわずかな単斜晶構造が発生し始めていることも示しています。提供された重量%(ワンダーガーデンによって提供された組成データ)からモル%を計算する際に、ジルコニアサンプルは3モル%のイットリアドープジルコニアであると決定された。XRDパターンを状態図と比較すると、XRDから収集されたデータは、状態図に存在する位相と一致していることがわかります。XRDデータの結果は、ジルコニアがこれらの温度範囲で非常に安定で非反応性の材料であることを示唆しています。
Witz et al:X線粉末回折パターンのリートベルト精密化によって研究されたイットリア安定化ジルコニア遮熱コーティングの相進化。米国セラミック学会誌。
■表1-セラミックセンターポストの構成
XRDデータから、金属材料が真ちゅうであることが発見されました。高温用途の場合、これは通常の選択ですが、発見されたように、劣化はセラミックのセンターポストと比較してはるかに速く発生します。600°Cでのプロット(左側の最初のプロット)に見られるように、材料は大幅に変化します。低角度2θでは、新しいピークはZnO(酸化亜鉛)の形成に起因すると考えられます。真ちゅうサンプルの300°C(左XRDプロット)では、元のサンプルと比較してあまり変化がないことがわかります。サンプルは良好な物理的および化学的形状を維持し、室温から300°Cまでの材料の安定性に貢献しました。