| Ano: | 2000 | ||||
| Título: |
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| Palavra Chave: | Eletrólitos sólidos à base de zircônia | Óxidos de ítrio e de terras raras | Sensores de oxigênio | ||
| Autor: | FREITAS, Dailton de | ||||
| Orientador: | Maria do Carmo de Andrade Nono | ||||
| Banca
Examinadora: |
Sebastião Ribeiro | Kurt Strecker | Marcos Dias da Silva | David dos Santos Cunha | |
| Resumo: | O
principal objetivo deste trabalho é determinar a composição
do concentrado de óxidos de ítrio e terras raras (OTR) que
resulte em um maior valor de condutividade iônica em cerâmicas
à base de zircônia, tendo em vista que uma de suas principais
aplicações, em potencial, é como eletrólitos
sólidos em sensores de oxigênio.
É apresentando a preparação desses eletrólitos utilizando o OTR como estabilizante da fase cúbica da zircônia. As matérias-primas utilizadas são essencialmente de procedência brasileira. O método de preparação adotado foi o de co-precipitação química, utilizando soluções de cloretos (ZrOC12.8H2O e (Y,TR)C13) e hidróxido de amônio (NH4OH) como agente precipitante. Cerâmicas sinterizadas com composições na faixa de 10 e 35% em massa de OTR (4,46 e 18,46% em mol) foram estudadas com o objetivo de obter um eletrólito sólido com condutividade iônica otimizada. Na caracterização são apresentados e discutidos os resultados de difração de raios X, cujos dados foram tratados pela utilização de um programa computacional (Trieste) e um modelo matemático teórico; de análises químicas quantitativas (ICP-AES); análises térmica diferencial e termogravimétrica (ATD/ATG); ensaios de compactação e dilatometria; medições de condutividade iônica através do método quatro pontas d.c. e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As medições de condutividade, em função da composição em OTR, apresentaram valores crescentes de condutividade até 18% em massa (8,45 % em mol) e decrescentes para composições mais altas. A comparação direta com os valores apresentados na literatura evidencia as grandes potencialidades deste eletrólito sólido dopado com OTR, uma vez que apresentou valores de condutividade iônica mais altos. Esta comparação foi realizada principalmente em relação aos eletrólitos do sistema Y2O3-ZrO2, o qual é considerado ser o melhor eletrólito para a aplicação em sensores de oxigênio. Os resultados evidenciaram que o concentrado de óxidos de ítrio e terras raras (OTR) pode substituir o óxido de ítrio (Y2O3) como aditivo de estabilização, produzindo cerâmicas com um menor custo e propriedades condutoras de íons de oxigênio superiores. |
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