Kísérleti cirkónium-kerámia

A Wonder Garden cirkónia kerámia középső oszloppatronokat és egyik vezető versenytárs fém középső oszloppatronjait a Wonder Garden biztosította a vizsgálathoz.A minták tartósságának és termikus lebomlásának tanulmányozására az Aliovalents Material Research piknometriát, röntgendiffrakciót, pásztázó elektronmikroszkópiát és energiadiszperzív spektroszkópiát alkalmazott az érintetlentől a degradáltig (300 °C és 600 °C) változó mintákon. A mintákat metszetekre vágták a hosszúság alacsony fordulatszámú ostya gyémántfűrésszel (Allied HighTech, USA) 200 ford./perc fordulatszámmal, hogy biztosítsa a legjobb minőségű keresztmetszetet.Ezután a mintákat ultrahangos tisztítóban ionmentesített vízben mostuk, majd utoljára izopropanollal és DIW-vel öblítettük.A mintákat ezután 2 tokos kemencébe helyeztük, és 300 ℃ és 600 ℃ hőmérsékleten tartottuk levegőn (~78 nitrogén, 21 % oxigén, többi 1%).

Ezeknek az eszközöknek a jellemző működési hőmérséklete általában 250 °C és 350 °C között van, a maximális üzemi hőmérséklet pedig 450 °C és 500 °C között van.Ezért 1,2-es biztonsági tényezőt figyelembe véve ez az anyag értékelését 600 °C-on eredményezte.A jellemzési módszereket érintetlen, 300 °C és 600 °C hőmérsékleten végeztük el a kerámia és fém középső oszlopokra.

A sűrűséget gravimetriás felhajtóerő módszerrel mértük.Röntgen-diffrakciós (XRD) mintákat kaptunk.A kristálydomén méretét a Scherrer-egyenlet segítségével becsültük meg az XRD diffrakciós csúcsokból, a (111) csúcsok teljes szélességével (FWHM) a maximum felénél.Keresztmetszeti pásztázó elektronmikroszkópiát (SEM) nagy vákuumban végeztünk, hogy a legnagyobb felbontású mikroszerkezeti képeket kapjuk.A minták elemanalíziséhez energia-diszperzív spektroszkópiát (SEM/EDS) végeztünk annak vizsgálatára, hogy az említett hőmérsékletek felett történt-e további összetételváltozás.