Sinteriza????o, microestrutura e condutividade el??trica da c??ria-gadol??nia com adi????es de SrO, TiOsub(2) e SrTiOsub(3)

• Autor(a) principal: DIAS, MARIA C.F.
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10527
• topic: solid electrolytes; electric conductivity; cerium oxides; gadolinium oxides; aditives; strontium oxides; titanium oxides; strontium oxides; sintering; microstructure; x-ray diffraction; raman spectroscopy

Eletr??litos s??lidos de c??ria com adi????o de ??ons de terras raras trivalentes apresentam elevada condutividade i??nica quando comparados com a zirc??nia estabilizada com ??tria, que ?? um eletr??lito s??lido padr??o. Por isso, esses condutores de ??ons oxig??nio ?? base de c??ria t??m potencial de aplica????o em c??lulas a combust??vel de ??xido s??lido que operam em temperaturas intermedi??rias (500-700??C). Uma das abordagens mais investigadas para otimiza????o da condutividade el??trica e de outras propriedades destes materiais ?? a incorpora????o de um segundo aditivo. Neste trabalho, composi????es de c??ria-20% mol gadol??nia com SrO, TiO2 e SrTiO3 como co-aditivos, em teores de 1; 2,5 e 5% em mol foram preparadas por rea????o em estado s??lido. O principal objetivo foi verificar o efeito dos aditivos na densifica????o, na microestrutura e na condutividade el??trica da c??ria-gadol??nia. Os compactos sinterizados foram caracterizados por medidas de densidade aparente, difra????o de raios X e espectroscopia Raman para determina????o das fases cristalinas, microscopia eletr??nica de varredura para observar as diferentes microestruturas das composi????es, e medida da condutividade el??trica por espectroscopia de imped??ncia. Os resultados mostraram que os aditivos exercem influ??ncia em todas as propriedades investigadas, mas de forma diferente dependendo do tipo e do teor. De forma geral, SrO exerce efeito ben??fico na condutividade el??trica intergranular, mas prejudica a densifica????o. O TiO2 promove um aumento na densifica????o da c??ria-gadol??nia, mas aumenta tamb??m o bloqueio aos portadores de carga nos contornos de gr??o, al??m de resultar na forma????o da fase pirocloro Gd2Ti2O7, quando adicionado em teores acima do limite de solubilidade. O SrTiO3 n??o produz altera????es na densifica????o da c??ria-gadol??nia.