Αποτελέσματα & Συζήτηση
Επιλέχθηκαν διάφορα πειράματα και τεχνικές χαρακτηρισμού για να στοχεύσουν συγκεκριμένες περιοχές ενδιαφέροντος στις ιδιότητες του υλικού.Πρώτον, η θέρμανση και η διατήρηση των δύο τύπων υλικών σε διαφορετικές θερμοκρασίες μπορεί να μας δώσει μια ιδέα για τα άκρα και να μας επιτρέψει να κατανοήσουμε τις δυνατότητες αυτών των υλικών. Αφού έγιναν πειράματα αποδόμησης, αναζητήσαμε διάφορες τεχνικές χαρακτηρισμού για να εντοπίσουμε τυχόν αλλαγές στη σύνθεση των υλικών και δομή.
Καθορίζοντας την κρυσταλλική δομή των παρθένων δειγμάτων και αναγνωρίζοντας τα επίπεδα από τα οποία διασκορπίζεται η προσπίπτουσα ακτινοβολία υψηλής ενέργειας, μπορούμε να προσδιορίσουμε ποια κρυσταλλική δομή έχουμε αρχικά.Στη συνέχεια, μπορούμε να κάνουμε μετρήσεις σε αποικοδομημένα δείγματα για να αναγνωρίσουμε νέους σχηματισμούς φάσης στο αποικοδομημένο δείγμα.Εάν η δομή και η σύνθεση του υλικού αλλάξει μέσω αυτών των πειραμάτων αποδόμησης, θα περιμένουμε να δούμε διαφορετικές κορυφές στην ανάλυση XRD μας.Αυτό θα μας δώσει μια καλή ιδέα για το τι μπορεί να σχηματίζονται οξείδια σε αποικοδομημένα δείγματα που δεν υπάρχουν αρχικά στα παρθένα δείγματα.
Το SEM, μια τεχνική που χρησιμοποιεί ηλεκτρόνια για την απεικόνιση της επιφάνειας των δειγμάτων, μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την επιθεώρηση της τοπογραφίας του υλικού σε πολύ υψηλή ανάλυση.Η απεικόνιση της επιφάνειας μπορεί να μας δώσει μια εικόνα υψηλής ανάλυσης για το πόσο υποβαθμισμένα είναι τα δείγματα σε σύγκριση με παρθένα δείγματα. Εάν η επιφάνεια παρουσιάζει επιζήμιες αλλαγές στο υλικό, τότε μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι δεν πρέπει να χρησιμοποιούμε αυτά τα υλικά σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες από φόβο αστοχία υλικού.Το EDS μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση συνθέσεων διαφόρων σχηματισμών στην επιφάνεια αυτών των υλικών.Θα περιμέναμε να δούμε επιφανειακή μορφολογία σε περιοχές του υλικού που έχουν υποστεί βαριά οξείδωση.Το EDS θα μας επιτρέψει επίσης να προσδιορίσουμε την ποσοστιαία περιεκτικότητα σε οξυγόνο του αποικοδομημένου υλικού.
Οι μετρήσεις πυκνότητας μπορούν στη συνέχεια να επικυρώσουν την πλήρη εικόνα και να δείξουν φυσικές αλλαγές στη σύνθεση των υλικών δείχνοντας διαφορετικές τιμές για διάφορα εύρη θερμοκρασίας.Αναμένουμε να δούμε δραστικές αλλαγές στην πυκνότητα εάν ένα υλικό έχει υποστεί οποιαδήποτε φυσική αλλαγή λόγω των πειραμάτων αποικοδόμησης. Τα δείγματα κεραμικής Zirconia θα πρέπει να παρουσιάζουν ελάχιστες έως καθόλου αλλαγές λόγω του εξαιρετικά σταθερού ιοντικού δεσμού στο υλικό.Αυτό δίνει στην πλήρη ιστορία ότι το κεραμικό υλικό είναι περαιτέρω ένα ανώτερο υλικό, καθώς μπορεί να αντέξει θερμικά σε ακραίες θερμοκρασίες και να διατηρήσει τη χημική του σύνθεση και τη δομική του ακεραιότητα.