Preparação e caracterização da zircônia-escândia contendo aditivos

• Processo: 12/03319-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Eliana Navarro dos Santos Muccillo
• Beneficiário: Robson Lopes Grosso
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 14/24022-6 - Estudo termodinâmico da estabilidade de fase de nanopartículas de zircônia-escândia, BE.EP.DR
• Assunto(s): Mudança de fase Eletrólitos Zircônia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aditivos | eletrólitos sólidos | Transformação de Fases | zirconia | Cerâmicos

Resumo

Serão investigados os efeitos produzidos pela introdução de aditivos cerâmicos (óxidos de disprósio e nióbio) na matriz de zircônia-escândia visando obter possível estabilização da estrutura cristalina cúbica, e supressão da transformação de fase cúbica-romboédrica, característica do sistema binário. Será também investigado o efeito do tamanho inicial das partículas na transformação de fases, por meio da síntese de pós nanoestruturados pelo método da co-precipitação, com o objetivo de verificar a possível influência deste parâmetro na transformação de fase. Além das composições sintetizadas quimicamente serão utilizadas, para fins comparativos, composições similares obtidas pelo método convencional de mistura de óxidos, empregando materiais comerciais. As principais técnicas de caracterização são: determinação da densidade aparente pelos métodos geométrico e hidrostático, técnicas termoanalíticas para os estudos da decomposição térmica das nanopartículas sintetizadas, e da retração linear em compactos. Análise estrutural por difração de raios X permitirá definir a composição de fases em cada situação (materiais particulados e sinterizados). A morfologia dos materiais sintetizados será observada em microscópio eletrônico de varredura que auxiliará também na determinação semiquantitativa dos elementos constituintes de cada composição e do tamanho médio de grãos. A medida da condutividade elétrica será feita por espectroscopia de impedância. Os resultados obtidos serão utilizados para caracterizar os sistemas ternários quanto à composição de fases e condutividade elétrica. O principal objetivo é a obtenção de ao menos um sistema ternário onde a fase romboédrica é suprimida e verificar o comportamento deste sistema quanto à sua condutividade elétrica, como possível candidato para aplicação em células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária. Pretende-se também solicitar uma bolsa tipo BEPE para a complementação deste trabalho de pesquisa em laboratório francês com o qual mantemos colaboração. (AU)

Publicações científicas

(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)

ELIANA NAVARRO DOS SANTOS MUCCILLO; ROBSON LOPES GROSSO; SHIRLEY LEITE DOS REIS; REGINALDO MUCCILLO. Influence of additives on phase stabilization of scandia-doped zirconia. MATERIA-RIO DE JANEIRO, v. 22, n. 2, 2017-06-01. (13/07296-2, 12/03319-5)

GROSSO, R. L.; MUCCILLO, R.; MUCCILLO, E. N. S.. Stabilization of the cubic phase in zirconia-scandia by niobium oxide addition. Materials Letters, v. 134, p. 27-29, NOV 1 2014. (12/03319-5)

GROSSO, ROBSON L.; REIS, S. L.; MUCCILLO, E. N. S.. Improved ionic conductivity of zirconia-scandia with niobia addition. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 43, n. 14, p. 10934-10938, OCT 1 2017. (12/03319-5, 13/07296-2)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

GROSSO, Robson Lopes. Investigação da estabilidade de fases da zircônia-escândia. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/BT) São Paulo.