Estudo de sinterização sem pressão assistida por campo elétrico (sinterização flash) de eletrólitos sólidos cerâmicos com aditivos de formação de fase líquida

• Processo: 18/13620-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Reginaldo Muccillo
• Beneficiário: Julio Cesar Camilo Albornoz Diaz
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
• Assunto(s): Espectroscopia de impedância Eletrocerâmicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: eletrocerâmicas | eletrólitos sólidos cerâmicos | espectroscopia de impedancia | sinterização assistida por campo elétrico | sinterização flash | Sinterização por fase líquida | Materiais cerâmicos funcionais

Resumo

As propriedades de materiais cerâmicos são fortemente dependentes da microestrutura e, consequentemente, do processo de sinterização. Neste Projeto, a sinterização de eletrólitos sólidos à base de zircônia cúbica ZrO2:8 mol% Y2O3 (8YSZ) e de céria cúbica CeO2: 20 mol% Sm2O3 (20SDC), materiais importantes para pesquisa e aplicação em dispositivos, será estudada por meio de um novo processo de sinterização denominado sinterização flash (flash sintering), que consiste na aplicação de uma voltagem AC/DC a uma amostra a temperaturas menores que a temperatura de sinterização convencional, produzindo corpos densos. Os aditivos de sinterização serão halogenetos alcalinos (LiF, KCl e NaCl). Vários parâmetros serão considerados, tais como amplitude e frequência do campo elétrico, e limite da densidade de corrente. As técnicas experimentais para a caracterização dos corpos sinterizados serão microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de impedância. A contribuição original deste projeto está no uso dos aditivos de sinterização para formação de fase líquida durante a aplicação do campo elétrico, por meio da passagem de corrente elétrica produzida pela aplicação do campo elétrico antes da temperatura atingir o ponto de fusão dos aditivos. Os resultados deverão fornecer informações sobre os corpos sinterizados por flash com aditivos de formação de fase líquida. Este é um campo ainda inexplorado na literatura científica. Também será feita sinterização convencional para fins de comparação. Espera-se que os resultados permitam escolher os parâmetros para se obter cerâmicas com microestrutura controlada e melhor desempenho de comportamento elétrico.Palavras-chave: sinterização assistida por campo elétrico, sinterização por fase líquida, aditivos de sinterização, eletrólitos sólidos, zircônia, céria.