Evaluation of the Diamond Particle Content in Ni-P Nano-Composite Coatings
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D. Dietrich
Abstract
The knowledge of the particle content is essential for the improvement of nano-composites, for instance with respect to mechanical strengthening. However, the demand of evaluating the fraction of nano-diamonds in Ni-P coatings, i. e. nano-sized light element particles in a heavy metal alloy matrix is a crucial task. Results obtained by means of high performance wavelength dispersive X-ray fluorescence analysis, energy dispersive X-ray spectroscopy and quantitative metallography are compared. On the basis of calculated fractions of incorporated particles as a function of their size and distance, the differing results are discussed. Best confidence has been achieved for composites with a fairly uniform particle distribution providing best features for application as functional materials in any case. The particle fraction can be provided at least as an approximate range regardless of the applied method.
Kurzfassung
Die Kenntnis des Partikelgehaltes ist wesentlich für die Eigenschaftsverbesserung von Nanokomposit-Werkstoffen, so z. B. zur mechanischen Verstärkung. Insbesondere im Fall von Nanodiamanten in Ni-P-Schichten, d. h. Leichtelementpartikeln in einer Schwermetalllegierungsmatrix ist die Bestimmung des Partikelgehaltes eine echte Herausforderung. Ergebnisse, die mittels wellenlängendispersiver Röntgen-Fluoreszenz-Analyse, energiedispersiver Röntgen-Spektrometrie und Methoden der quantitativen Metallographie erzielt wurden, werden verglichen. Basierend auf dem berechneten Anteil eingebetteter Teilchen als Funktion ihrer Größe und ihres Abstands werden die Unterschiede in den Messwerten diskutiert. Die zuverlässigsten Ergebnisse erhält man im Falle homogener Partikelverteilung, womit letztlich auch die besten Eigenschaften für die Anwendung als funktionale Werkstoffe erreicht werden. Unabhängig von der gewählten Methode lässt sich in letzter Konsequenz ein näherungsweiser Bereich für den Partikelgehalt angeben.
References / Literatur
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© 2016, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
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- Technical Contributions/Fachbeiträge
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- Evaluation of the Diamond Particle Content in Ni-P Nano-Composite Coatings
- Fracture Analysis of High Strength Steel Fastener Used in Separation System of a Satellite Launch Vehicle
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