Estudo de fenômenos intergranulares em materiais cerâmicos

• Processo: 05/53241-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de junho de 2006 - 31 de maio de 2011
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Reginaldo Muccillo
• Beneficiário: Reginaldo Muccillo
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Douglas Gouvêa ; Eliana Navarro dos Santos Muccillo ; Jose Roberto Martinelli ; Renato de Figueiredo Jardim
• Auxílios(s) vinculado(s): 10/52545-2 - Ernesto Govea Alcaide | Universidad de Oriente - Cuba, AV.EXT; 10/51293-0 - Michel Kleitz |Conseil National de la Recherche Scientifique - França, AV.EXT; 10/50381-2 - Pedro Demetrio Muné Bandera | Universidad de Oriente - Cuba, AV.EXT; + mais auxílios vinculados 09/51562-3 - Ernesto Govea Alcaide | Universidad de Oriente - Cuba, AV.EXT; 08/52955-6 - Ernesto Govea Alcaide | Universidad de Oriente - Cuba, AV.EXT; 08/51492-2 - Pedro Demetrio Mune Bandera | Universidad Oriente Santiago de Cuba - Cuba, AV.EXT; 07/51458-6 - Sergio Garcia Garcia | pessoa física - Brasil, AV.BR - menos auxílios vinculados
• Bolsa(s) vinculada(s): 10/06215-0 - Síntese de compostos Ru-1212 e Ru-1222 sob pressão de O2, BP.IC; 09/52171-8 - Obtencao e caracterizacao microestrutural, estrutural e eletrica da perovsquita cacu3ti4o12 sem e com adicao de zirconia., BP.PD; 09/53403-0 - Interacao dipolar em nanoparticulas de fe e ni., BP.PD; + mais bolsas vinculadas 09/14392-2 - Treinamento em análise por difração de raios X de amostras cerâmicas do Projeto Temático "Estudo de fenômenos intergranulares em materiais cerâmicos", BP.TT; 09/11573-6 - Treinamento técnico em processamento cerâmico, análise térmica e fluorescência de raios X., BP.TT; 09/02378-5 - Treinamento em análises granulométricas por difração de um feixe de laser e sedimentação de amostras cerâmicas do Projeto Temático "Estudo de fenômenos intergranulares em materiais cerâmicos", BP.TT; 07/56298-7 - Efeito da adicao de nio na densificacao, na microestrutura e na condutividade eletrica da zirconia totalmente estabilizada com itria., BP.MS; 07/51631-0 - Desenvolvimento de eletrólitos sólidos condutores protônicos para células a combustíveis operacionais com metano, BP.MS; 07/50321-7 - Efeito de adicoes de nio na sinterizacao e na condutividade eletrica da zirconia totalmente estabilizada com itria., BP.IC; 06/61025-7 - Conformação por eletroforese e sinterização de sensores eletroquímicos tubulares para a detecção de oxigênio a altas temperaturas, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Sinterização Espectroscopia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Condutores Eletronicos | Condutores Ionicos | Condutores Protonicos | Espectroscopia De Impedancia | Interfaces Ceramicas | Sinterizacao

Resumo

Serão feitas análises de interfaces cerâmicas, por meio da técnica de espectroscopia de impedância, em ampla faixa de freqüência (1 Hz - 110 MHz), de temperatura (78 K - 1600 K) e de pressão parcial de oxigênio (10 ppm - 1 atm) , em vários óxidos cerâmicos importantes para o desenvolvimento de dispositivos eletrocerâmicos, sintetizados por técnicas químicas e sinterizados por meio de diferentes procedimentos experimentais. A análise dos pós cerâmicos pré-sinterização será feita por picnometria de hélio, adsorção gasosa (BET), difração de raios X (DRX), e espectrofotometria da região do infravermelho (FTIR). A técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) será complementada por análises de di fração de raios X, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura para análise microestrutural dos materiais sinterizados na forma de corpos espessos (0,5 - 5 mm) e de filmes (0,1 - 100 um). As modificações nas interfaces serão feitas por meio de tratamentos térmicos de sinterização segundo diferentes proposições: sinterização sob atmosfera controlada, sinterização por queima rápida, sinterização por duas etapas e sinterização por fase líquida. Serão realizados experimentos nos seguintes óxidos: condutores iônicos à base de zircônia e de céria, condutores protônicos à base de ceratos de bário e de estrôncio, e condutores eletrônicos à base de manganitas de terras raras. Todos estes materiais têm aplicação na construção de dispositivos sensores de espécies químicas e em dispositivos para a separação eletroquímica de oxigênio ou de hidrogênio. A análise intergranular, por meio da determinação de fatores de bloqueio, de freqüência e de capacitância, e de larguras de barreiras de potencial, fornecerá subsídios para a elaboração de roteiros de preparação de materiais condutores iônicos, protônicos e eletrônicos com características físicas otimizadas para uso em dispositivos. Os laboratórios envolvidos no projeto participarão com suas infra-estruturas e domínio de conhecimento para síntese de pós, análise microestrutural e espectros copia de impedância (grupo do IPEN) , para síntese de pós e análise física e química de superfícies de pós cerâmicos (grupo da EPUSP), e para síntese de pós e análise de propriedades de transporte em óxidos policristalinos (grupo do IFUSP). (AU)

Publicações científicas

(49)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CAMILO DE SOUZA, EDUARDO CAETANO; MUCCILLO, REGINALDO. Properties and Applications of Perovskite Proton Conductors. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 13, n. 3, p. 385-394, JUL-SEP 2010. (05/53241-9)

GARCIA, S.; ANDRADE, S.; JARDIM, R. F.; FONSECA, F. C.; TORIKACHVILI, M. S.; LACERDA, A. H.. Logarithmic contribution to the electrical resistivity in (Ru1-xIrx)Sr2GdCu2O8 compounds. Physical Review B, v. 80, n. 13, OCT 2009. (05/53241-9, 07/51458-6)

MUCCILLO, R.; MUCCILLO, E. N. S.. Electric field-assisted flash sintering of tin dioxide. Journal of the European Ceramic Society, v. 34, n. 4, p. 915-923, APR 2014. (05/53241-9)

CASTRO, RICARDO H. R.; KODAMA, PAULO K.; GOUVEA, DOUGLAS; MUCCILLO, R.. Electrophoretic deposition of ZrO2-Y2O3: a bi-component study concerning self-assemblies. Journal of Materials Science, v. 44, n. 7, p. 1851-1857, APR 2009. (05/53241-9, 05/55335-0)

SOUZA, J. A.; JARDIM, R. F.. Electrical transport in disordered and ordered magnetic domains under pressures and magnetic fields. JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, v. 42, n. 3, FEB 7 2009. (05/53241-9, 07/01039-7)

CAPRONI‚ E.; CARVALHO‚ FMS; MUCCILLO‚ R.. Development of zirconia-magnesia/zirconia-yttria composite solid electrolytes. Solid State Ionics, v. 179, n. 27, p. 1652-1654, 2008. (05/53241-9, 03/07331-0)

SOUZA, J. A.; TERASHITA, H.; GRANADO, E.; JARDIM, R. F.; OLIVEIRA, JR., N. F.; MUCCILLO, R.. Polaron liquid-gas crossover at the orthorhombic-rhombohedral transition of manganites. Physical Review B, v. 78, n. 5, p. 054411, 2008. (05/53241-9, 02/01856-1, 07/01039-7)

MASUNAGA‚ SH; JARDIM‚ RF; FICHTNER‚ PFP; RIVAS‚ J.. Role of dipolar interactions in a system of Ni nanoparticles studied by magnetic susceptibility measurements. Physical Review B, v. 80, n. 18, p. 184428, 2009. (05/53241-9)

T. F. ANDRADE; R. MUCCILLO. Efeito da adição de óxido de zinco e de óxido de boro nas propriedades do zirconato de bário dopado com ítrio. Cerâmica, v. 57, n. 342, p. 244-253, 2011-06-00. (05/53241-9)

SERBENA, FRANCISCO C.; SOARES, VIVIANE OLIVEIRA; PEITL, OSCAR; PINTO, HAROLDO; MUCCILLO, REGINALDO; ZANOTTO, EDGAR D.. Internal Residual Stresses in Sintered and Commercial Low Expansion Li2O-Al2O3-SiO2 Glass-Ceramics. Journal of the American Ceramic Society, v. 94, n. 4, p. 1206-1214, APR 2011. (05/53241-9, 07/08179-9)

PRISON, J. M.; MARTINELLI, J. R.; SENE, F. F.; BERGO, P.. Crystallization of barium magnesium phosphate glasses determined by differential thermal analysis and X-rays diffraction. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 354, n. 42-44, p. 4723-4726, NOV 1 2008. (05/53241-9)

COSTA, G. C. C.; MUCCILLO, R.. High-temperature electrical properties of lanthanum beta-alumina solid electrolytes. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 35, n. 1, p. 467-470, JAN 2009. (98/14324-0, 05/53241-9)

BARBETA, V. B.; JARDIM, R. F.; KIYOHARA, P. K.; EFFENBERGER, F. B.; ROSSI, L. M.. Magnetic properties of Fe3O4 nanoparticles coated with oleic and dodecanoic acids. Journal of Applied Physics, v. 107, n. 7, APR 1 2010. (05/53241-9)

MUCCILLO, R.; MUCCILLO, E. N. S.; KLEITZ, M.. Densification and enhancement of the grain boundary conductivity of gadolinium-doped barium cerate by ultra fast flash grain welding. Journal of the European Ceramic Society, v. 32, n. 10, p. 2311-2316, AUG 2012. (05/53241-9, 10/51293-0)

NETO, JONAS JAKUTIS; MOURA, TIAGO DOS SANTOS; DA SILVA, FERNANDO RODRIGUES; BALDOCHI, SONIA LICIA; WETTER, NIKLAUS URSUS. Lasing of a single crystal Nd3+ fluoride fiber. Optics Communications, v. 283, n. 18, p. 3487-3491, SEP 15 2010. (05/53241-9)

CIPRIANO, T. C.; TAKAHASHI, P. M.; DE LIMA, D.; OLIVEIRA, JR., V. X.; SOUZA, J. A.; MARTINHO, H.; ALVES, W. A.. Spatial organization of peptide nanotubes for electrochemical devices. Journal of Materials Science, v. 45, n. 18, p. 5101-5108, SEP 2010. (08/51074-6, 05/53241-9, 08/55549-9, 08/53576-9, 08/57805-2)

COSTA, G. C. C.; MUCCILLO, R.. Comparative studies on properties of scandia-stabilized zirconia synthesized by the polymeric precursor and the polyacrylamide techniques. Journal of Alloys and Compounds, v. 503, n. 2, p. 474-479, AUG 6 2010. (05/53241-9, 05/54171-4)

GARCIA-FORNARIS, I.; GOVEA-ALCAIDE, E.; MUNE, P.; JARDIM, R. F.. Intergranular properties of uniaxially pressed YBa2Cu3O7-delta ceramic samples. REVISTA MEXICANA DE FISICA, v. 56, n. 1, p. 40-43, FEB 2010. (09/51562-3, 05/53241-9)

GOUVEA, DOUGLAS; USHAKOV, SERGEY V.; NAVROTSKY, ALEXANDRA. Energetics of CO2 and H2O Adsorption on Zinc Oxide. Langmuir, v. 30, n. 30, p. 9091-9097, AUG 5 2014. (05/53241-9, 11/02080-6)

R. H. R. CASTRO; P. HIDALGO; D. GOUVEA; A. NAVROTSKY. Determinação das energias de superfície do SnO2 puro e dopado. Cerâmica, v. 55, n. 336, p. 342-348, 2009-12-00. (03/12721-2, 05/53241-9, 05/55335-0)

RAMIREZ, F. E. N.; CUNHA, B. B.; ALVES, W. A.; JARDIM, R. F.; MUCCILLO, R.; SOUZA, J. A.. Structural, electronic, and magnetic entropy contributions of the orbital order-disorder transition in LaMnO3. PHASE TRANSITIONS, v. 84, n. 3, p. 284-290, 2011. (05/53241-9, 07/01039-7)

GARCIA-FORNARIS, I.; PLANAS, A. A.; MUNE, P.; JARDIM, R. F.; GOVEA-ALCAIDE, E.. Temperature Dependence of the Intergranular Critical Current Density in Uniaxially Pressed Bi1.65Pb0.35Sr2Ca2Cu3O10+delta Samples. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, v. 23, n. 8, p. 1511-1516, DEC 2010. (05/53241-9, 09/51562-3)

J. M. FERREIRA JR.; O. C. CORDEIRO; Y. V. FRANÇA; E. N. S. MUCCILLO; J. R. MATOS; R. MUCCILLO. Análise térmica e caracterização elétrica de materiais cerâmicos com comportamento termistor à base de óxidos de manganês, de níquel e de cobalto. Cerâmica, v. 53, n. 328, p. 448-454, 2007-12-00. (05/53241-9)

MUCCILLO, R.; OLIVEIRA, O. R.; DOS SANTOS, E.; DE FLORIO, D. Z.; FONSECA, F. C.; MUCCILLO, E. N. S.; EGUCHI, K; SINGHAI, SC; YOKOKAWA, H; MIZUSAKI, H. Ceramic Protonic Electrolyte Supported Fuel Cell for Operation with Methane and Ethanol. SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2, v. 7, n. 1, p. 2-pg., 2007-01-01. (05/53241-9)

EDUARDO CAETANO CAMILO DE SOUZA; REGINALDO MUCCILLO. Properties and applications of perovskite proton conductors. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 13, n. 3, p. 385-394, 2010-09-00. (05/53241-9)

BARBETA, V. B.; JARDIM, R. F.; TORIKACHVILI, M. S.; ESCOTE, M. T.; CORDERO, F.; PONTES, F. M.; TREQUATTRINI, F.. Metal-insulator transition in Nd1-x Eu-x NiO3 probed by specific heat and anelastic measurements. Journal of Applied Physics, v. 109, n. 7, APR 1 2011. (05/53241-9)

GARCIA-FORNARIS, I.; MUNE, P.; SUZUKI, P. A.; ALBERTERIS-CAMPOS, M.; JARDIM, R. F.; GOVEA-ALCAIDE, E.. Experimental and theoretical study of transport properties in uniaxially pressed (Bi, Pb)(2)Sr2Ca2Cu3O10+delta ceramic samples. PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS, v. 470, n. 4, p. 269-276, FEB 15 2010. (05/53241-9, 08/52955-6)

GARCIA-FORNARIS, I.; GOVEA-ALCAIDE, E.; ALBERTERIS-CAMPOS, M.; MUNE, P.; JARDIM, R. F.. Transport Barkhausen-like noise in uniaxially pressed Bi1.65Pb0.35Sr2Ca2Cu3O10+delta ceramic samples. PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS, v. 470, n. 15-16, p. 611-616, AUG 1 2010. (05/53241-9, 09/51562-3)

E. CAPRONI; R. MUCCILLO. Aplicação da técnica de deposição eletroforética para a obtenção de tubos cerâmicos de zircônia-ítria. Cerâmica, v. 58, n. 345, p. 131-136, 2012-03-00. (05/53241-9, 06/61025-7)

D. GOUVÊA; R. H. R. CASTRO; G. J. PEREIRA. Quantificação da segregação de MgO em pós nanométricos de SnO2 preparados por método químico. Cerâmica, v. 55, n. 336, p. 393-399, 2009-12-00. (03/12721-2, 05/53241-9, 05/55335-0)

S. L. M. BRITO; D. GOUVÊA. Obtenção de BaTiO3 livre de resíduos de carbonato de bário pelo método dos precursores poliméricos. Cerâmica, v. 57, n. 343, p. 338-347, 2011-09-00. (05/53241-9)

MUCCILLO, R.; MUCCILLO, E. N. S.. An experimental setup for shrinkage evaluation during electric field-assisted flash sintering: Application to yttria-stabilized zirconia. Journal of the European Ceramic Society, v. 33, n. 3, p. 515-520, MAR 2013. (05/53241-9, 98/14324-0)

CAPRONI, E.; GOUVEA, D.; MUCCILLO, R.. Yttria-stabilized zirconia closed end tubes prepared by electrophoretic deposition. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 37, n. 1, p. 273-277, JAN 2011. (05/53241-9, 06/61025-7)

SENE, FRANK F.; MARTINELLI, JOSE R.; OKUNO, EMICO. Synthesis and characterization of phosphate glass microspheres for radiotherapy applications. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 354, n. 42-44, p. 4887-4893, NOV 1 2008. (05/53241-9)

COSTA, G. C. C.; MUCCILLO, R.. Synthesis of lanthanum beta-alumina powders by the polymeric precursor technique. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 34, n. 7, p. 1703-1707, SEP 2008. (05/53241-9, 99/10798-0)

MUCCILLO, R.. Impedance spectroscopy analysis of zirconia:8 mol% yttria solid electrolytes with graphite pore former. Journal of Materials Research, v. 24, n. 5, p. 1780-1784, MAY 2009. (05/53241-9)

SOUZA‚ JA; NEUMEIER‚ JJ; JARDIM‚ RF. Effect of disorder on the thermodynamic phase transition in La0. 70Ca0. 30MnO3. Physical Review B, v. 75, p. 012412, 2007. (05/53241-9, 02/01856-1)

ZENATTI, A.; QUEIRUGA REY, J. F.; LANFREDI, A. C.; LEITE, E. R.; LONGO, E.; ESCOTE, M. T.. LaNiO3 Nanotubes Produced Using a Template-Assisted Method. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 14, n. 6, p. 4431-4436, JUN 2014. (07/57136-0, 05/53241-9)

MUCCILLO, R.; CARMO, J. R.. Electrical conductivity of Ca1-xSrxTi0.65Fe0.35O3-delta, x=0, 0.5 and 1, polycrystalline compounds in the 300-500 K range. Materials Research Bulletin, v. 47, n. 5, p. 1204-1211, MAY 2012. (05/53241-9, 98/14324-0, 95/05172-4)

I. GARCÍA-FORNARIS; E. GOVEA- ALCAIDE; P. MUNÉ; R.F. JARDIM. Intergranular properties of uniaxially pressed YBa2Cu3O7-δ ceramic samples. REVISTA MEXICANA DE FISICA, v. 56, n. 1, p. 40-43, 2010-02-00. (05/53241-9)

SERBENA, FRANCISCO C.; ZANOTTO, EDGAR D.. Internal residual stresses in glass-ceramics: A review. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 358, n. 6-7, p. 975-984, APR 1 2012. (05/53241-9, 07/08179-9)

A. MATIOLI; J. MIAGAVA; D. GOUVÊA. Modificação da estabilidade dos polimorfos de TiO2 nanométrico pelo excesso de superfície de SnO2. Cerâmica, v. 58, n. 345, p. 53-57, 2012-03-00. (05/53241-9)

S. L. M. BRITO; D. GOUVÊA. Caracterização superficial de nanopartículas de BaTiO3 preparado pelo método dos precursores poliméricos. Cerâmica, v. 56, n. 339, p. 228-236, 2010-07-00. (05/53241-9)

CASTRO, RICARDO H. R.; RUFNER, JORGEN; HIDALGO, PILAR; GOUVEA, DOUGLAS; COAQUIRA, JOSE A. H.; VAN BENTHEM, KLAUS. Surface Segregation in Chromium-Doped Nanocrystalline Tin Dioxide Pigments. Journal of the American Ceramic Society, v. 95, n. 1, p. 170-176, JAN 2012. (05/53241-9)

CAMILO DE SOUZA, EDUARDO CAETANO; MUCCILLO, REGINALDO. Properties and Applications of Perovskite Proton Conductors. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 13, n. 3, p. 10-pg., 2010-07-01. (05/53241-9)

LUZ, GLAUBER M. S.; BOMBARD, ANTONIO J. F.; BRITO, SILVIO L. M.; GOUVEA, DOUGLAS; VIEIRA, SHEILA L.; TAO, R. ELECTRORBEOLOGY OF DISPERSIONS OF BaxSr(1-x)TiO3 IN SILICONE OIL UNDER AC OR DC ELECTRIC FIELD. ELECTRO-RHEOLOGICAL FLUIDS AND MAGNETO-RHEOLOGICAL SUSPENSIONS, v. N/A, p. 8-pg., 2011-01-01. (05/53241-9)

SOUZA, J. A.; TERASHITA, H.; GRANADO, E.; JARDIM, R. F.; OLIVEIRA, N. F., JR.; MUCCILLO, R.. Polaron liquid-gas crossover at the orthorhombic-rhombohedral transition of manganites. PHYSICAL REVIEW B, v. 78, n. 5, p. 7-pg., 2008-08-01. (07/01039-7, 02/01856-1, 05/53241-9)

OLIVEIRA, O. R.; ANDRADE, T. F.; MUCCILLO, E. N. S.; BERTON, M. A. C.; GARCIA, C. M.; MUCCILLO, R.; SINGHAL, SC; YOKOKAWA, H. Two-step Synthesis of Yttrium-doped Barium Zirconate Protonic Conductors. SOLID OXIDE FUEL CELLS 11 (SOFC-XI), v. 25, n. 2, p. 5-pg., 2009-01-01. (07/51631-0, 05/53241-9)

GARCIA, S.; ANDRADE, S.; JARDIM, R. F.; FONSECA, F. C.; TORIKACHVILI, M. S.; LACERDA, A. H.. Logarithmic contribution to the electrical resistivity in (Ru1-xIrx)Sr2GdCu2O8 compounds. PHYSICAL REVIEW B, v. 80, n. 13, p. 6-pg., 2009-10-01. (07/51458-6, 05/53241-9)