Experimentálna keramika zirkónia

Wonder Garden zirkónové keramické náboje so stredovým stĺpikom a náboje s kovovým stredovým stĺpikom popredného konkurenta boli poskytnuté spoločnosťou Wonder Garden na preskúmanie.Na štúdium trvanlivosti a tepelnej degradácie vzoriek použil Aliovalents Material Research pyknometriu, rôntgenovú difrakciu, skenovaciu elektrónovú mikroskopiu a energeticky disperznú spektroskopiu na vzorkách od pôvodných po degradované (300 °C a 600 °C). Vzorky boli narezané cez dĺžka pomocou nízkorýchlostnej plátkovej diamantovej píly (Allied HighTech, USA) pri 200 ot./min., aby sa zaistilo dosiahnutie najvyššej kvality prierezu.Potom sa vzorky premyli v deionizovanej vode v ultrazvukovej čističke, potom sa naposledy opláchli izopropanolom a DIW.Vzorky sa potom umiestnili do 2 muflových pecí a udržiavali sa na vzduchu pri 300 °C a 600 °C (~ dusík 78 %, kyslík 21 %, ostatné 1 %).

Typická prevádzková teplota týchto zariadení je vo všeobecnosti 250 °C až 350 °C, pričom maximálna prevádzková teplota sa pohybuje od 450 °C do 500 °C.Vzhľadom na bezpečnostný faktor 1,2 to teda viedlo k hodnoteniu materiálu pri 600 °C.Charakterizačné metódy sa uskutočňovali na pôvodných 300 °C a 600 °C pre keramické a kovové stredové stĺpiky.

Hustota bola meraná pomocou gravimetrickej vztlakovej metódy.Získali sa rôntgenové difraktogramy (XRD).Veľkosť kryštálovej domény bola odhadnutá pomocou Scherrerovej rovnice z XRD difrakčných píkov s použitím plnej šírky v polovici maxima (FWHM) (111) píkov.Prierezová skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM) sa uskutočňovala pri vysokom vákuu, aby sa získali obrazy mikroštruktúry s najvyšším rozlíšením.Na elementárnu analýzu vzoriek sa uskutočnila energeticko-disperzná spektroskopia (SEM/EDS), aby sa zistilo, či sa pri vyššie uvedených teplotách nevyskytli ďalšie zmeny v zložení.