شناسایی مواد سرامیکی

شناسایی مواد سرامیکی

برای شناخت و  مشخصه یابی سرامیک آنالیزهای گوناگونی در مهامکس انجام می شود. آنالیزها به منظور آنالیزهای شیمیایی و فازی، تعیین میکروساختارها، آنالیزهای تایید نوع ساختار، بررسی خواص ترموفیزیکی، انجام تست های غیرمخرب و تست مکانیکی و ... انجام می شود.

آزمون های بررسی ساختار فازی و شیمیایی نمونه ها عموما از طریق آنالیزهایی مانند XRF، XRD ،ICP،ASS و کوانتومتری انجام می شود. آنالیز حرارتی و انواع تست های کمی و کیفی شیمیایی نیز در مواقع لزوم کمک کننده برای تحلیل ساختاری و شیمیایی سرامیک ها است. برای تحلیل ساختاری سرامیک ها از میکروسکوپ های نوری و الکترونی SEM و TEM همراه با EDS استفاده می شود. تعیین چگالی، میزان تخلخل و سطح ویژه نیز عموما از طریق آنالیزهای میکروسکوپی و آنالیزهای تکمیلی انجام می شود.

خواص مکانیکی و رئولوژیکی نمونه ها از طریق آنالیزهای متعددی بررسی می شود. تست های سایش و سختی، تست های مکانیکی دمای بالا،‌ تست های تعیین چقرمگی شکست از جمله این آنالیزها است. خواص فیزیکی نمونه های سرامیکی منجله خواص حرارتی و هدایتی نیز در کنار دیگر آنالیزها انجام می گردد. 

 آزمون های سرامیکی همچنین داراری استانداردهای گوناگون می باشند. مثال هایی از استاندادها به صورت زیر است:  

تست های سرامیکی EN 1071-4: این استاندارد برای پوشش های سرامیکی است. میکروآنالیز پروب الکترون (EPMA) با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) یا میکروآنالیزگر پروب الکترونی پوشش های سطحی را آنالیز می کند. EN ISO 13383-1 عموما برای سرامیک های پیشرفته بوده و ریزساختار و اندازه و توزیع دانه های آن بررسی می شود. در استاندارد EN-8431، خواص مکانیکی و سایشی بررسی می شود. در استاندارد EN-8435، خواص مکانیکی دمای محیط سرامیک های پیشرفته مورد بررسی و تجزیه آماری قرار می گیرد.

آنالیز XRD: این آنالیز روشی برای بررسی ساختار فازی قطعات و پودرهای سرامیکی است. در این روش پرتوی اشعه ایکس با طول موج مشخص به نمونه برخورد کرده و پس از اتفاق پدیده پراش الگو و نموداری حاوی پیک های مختلف بدست می آید. هر فاز الگو و پیک های مشخصی دارد که مانند اثر انگشت می تواند منجر به تشخیص آن فاز شود.

آنالیز XRF: این یک آنالیز عنصری است. به این معنا که خروجی آن درصد عناصر به خصوص فلزی نمونه است. در این روش پس از تابش اشعه ایکس به نمونه، نمونه به دلیل انتقالات الکترونی از خود اشعه ایکسی ساطع می کند که مشخصه آن اتم خاص است. با تحلیل انرژی این اشعه های ایکس ها می توان نوع اتم های نمونه را مشخص کرد.

میکروسکوپ های الکترونی SEM و TEM: این دسته از الکترون ها رزولوشن بسیار بیشتری از میکروسکوپ های نوری دارند. در واقع می توانند به بزرگنمایی حتی بیشتر از یک میلیون برابر دست پیدا کنند. میکروساختار و تخلخل نمونه های سرامیکی را می توان با این دستگاه ها مطالعه کرد.

آنالیز های حرارتی: در این روش نمونه سرامیکی در یک بوته چدنی قرار داده می شود و سپس داخل کوره برده می شود. بوته متصل به یک ترازوی خیلی حساس با دقتاندازه گیری بالا است. تغییرات جرم یا دمای نمونه با حرارت دهی به نمونه مورد بررسی می گیرد که اطلاعات ارزشمندی در مورد نمونه ارائه می کند.

آنالیز های مکانیکی: آنالیزهای متعدد مکانیکی در دماهای محیط و بالا بر روی نمونه های سرامیکی انجام می شود. این آنالیزها شامل سختی سنجی، تست های کشش و فشار تست ضربه و چقرمگی است.