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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
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de julho de 2019
Data de Término da vigência: 30 de abril de 2022
Área de 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 e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
Bolsa(s) vinculada(s):20/02017-1 - Estudo das propriedades termoelétricas em óxidos, BE.EP.PD
Assunto(s):Porosidade   Energia   Óxidos   Materiais termoelétricos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:energia | oxidos | Porosidade | termoeletricos | Materiais Termoelétricos

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.

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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)
MACARIO, LEILANE R.; GOLABEK, ANDREW; KLEINKE, HOLGER; LEITE, EDSON R.. Thermoelectric properties of Sb-doped tin oxide by a one-step solid-state reaction. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 48, n. 3, p. 3585-3591, . (20/02017-1, 19/08040-8, 13/07296-2)