Estudo de fenômenos intergranulares em óxidos cerâmicos

Resumo

Este projeto temático envolve três grupos de pesquisa na área de materiais para o desenvolvimento de trabalhos de pesquisa de interesse comum: o Grupo de Cerâmicas Eletro-eletrônicas (GCEE) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, o Grupo de Óxidos Complexos (GOC) do Instituto de Física da Universidade de São Paulo e o Grupo de Materiais Cerâmicos (GMC) do Departamento de Metalurgia e Materiais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Esses grupos têm experiência no processamento, pela técnica dos precursores poliméricos, de pós cerâmicas reativos para a obtenção de óxidos densos, homogêneos e com propriedades físicas otimizadas. A interação proposta para os três grupos, por meio desse projeto temático, permitirá utilizar as infra-estruturas de laboratório para o desenvolvimento de trabalhos de pesquisa de interesse comum em óxidos cerâmicas. O grupo do IPEN atua principalmente em espectroscopia de impedância em eletrólitos sólidos cerâmicas à base de óxido de zircônio; o do IFUSP no estudo de fenômenos de transporte em óxidos das famílias das manganitas, dos niquelatos e supercondutores, e o da EPUSP em análise e propriedades de pós e dispersões de óxidos de zircônio, de estanho e de alumínio. O principal interesse comum, que motivou a elaboração desse projeto temático, é a possibilidade de utilização da técnica de Espectroscopia de Impedância na análise de fenômenos intergranulares que ocorrem em algumas famílias de óxidos (óxido de zircônio, óxido de estanho, manganitas de terras raras e cupratos supercondutores granulares). Além disso, os três grupos poderão partilhar suas experiências em diversas áreas tais como: processamento químico, análise de dispersões, análise microestrutural e caracterização elétrica e magnética. Esse estudo visa contribuir para um melhor entendimento dos seguintes fenômenos intergranulares: 1) como minimizar o bloqueio de portadores de carga em eletrólitos sólidos cerâmicas(condutores iônicos) à base de zircônia (ZrO2:3 mol% Y203, Y-TZP e ZrO2:9 mol% Y203, Y-FSZ), a fim de aumentar a condutividade elétrica total com conseqüente aumento na relação sinal/ruído em transdutores eletroquímicos que utilizem estes eletrólitos, 2) como correlacionar a diminuição da resistividade intergranular com a redução da densidade de poros durante a sinterização de óxido de estanho comaditivos (SnO2:MnO2, Fe203), e 3) como correlacionar a variação da resistividade intergranular com o efeito de magneto-resistência gigante em manganitas de terras raras (Ln2-xMnxOy, Ln = La, Pr, Nd; M = Ca, Sr, Ba) e com o acoplamento do tipo Josephson em supercondutores granulares (Ln2-xTxCuO4-y, Ln = Pr, Nd, Sm, Eu; T =Ce, Th, 0