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Melhoria do desempenho termoelétrico para o material cerâmico de SnO2 dopado com SB com uso de MnO2 como aditivo de sinterização

Processo: 19/08040-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2019
Vigência (Término): 30 de junho de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Edson Roberto Leite
Beneficiário:Leilane Roberta Macario
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
Assunto(s):Porosidade   Energia   Óxidos

Resumo

Cerâmicas porosas que apresentam gradiente de porosidade são consideradas materiais promissores do ponto de vista industrial, especialmente para a produção de membranas e filtros cerâmicos. A principal rota de processamento destes materiais é a tecnologia do pó, que geralmente resulta em uma fração de poros decorrente da limitação do processo de densificação da sinterização, na otimização tecnológica de custo/benefício, ou também, quando se deseja obter materiais porosos. A possibilidade de se controlar os poros para domínio e otimização das propriedades é o que impulsiona os estudos desses materiais, os quais relacionam tamanho dos materiais precursores utilizados, presença de dopantes e mecanismos de densificação. Este projeto busca a melhoria das propriedades termoelétricas de óxidos cerâmicos formados por pastilhas bicamada contendo uma camada de óxido de estanho SnO2 (puro e/ou dopado com antimônio) e uma de óxido de manganês MnO2, o aditivo da sinterização. Os processos de sinterização e de densificação do SnO2 e do sistema SnO2-Sb2O3 serão aprimorados pela presença da camada MnO2, que originará um gradiente de porosidade a partir da interface das camadas das pastilhas. O controle dos poros, por meio do tempo e da temperatura de obtenção do material permitirá a produção de materiais com menor condutividade térmica. E, a presença do antimônio será essencial para o aumento da condutividade elétrica no material, pois aumentará o caráter metálico do óxido semicondutor SnO2. Com isso, melhor será sua performance na conversão de um gradiente de temperatura em energia elétrica.