Melhoria do Desempenho Termoelétrico para o Material Cerâmico de SnO2 Dopado com Sb com uso de MnO2 como Aditivo de Sinterização

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.