Estudo da forma????o de fases secund??rias no comp??sito LSM/YSZ

• Autor(a) principal: RODRIGUES, RANIERI A.
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11563
• topic: strontium; composite materials; lanthanum; manganates; yttrium oxides; zirconium oxides; cathodes; electrolytes; solid oxide fuel cells; fuel cells; powders; synthesis; x-ray fluorescence analysis; stoichiometry; x-ray diffraction

O comp??sito de manganito de lant??nio dopado com estr??ncio (La1-xSrxMnO3 - LSM) e zirc??nia estabilizada com ??tria (ZrO2/Y2O3 - YSZ), tem sido indicado como catodo das c??lulas a combust??vel de ??xido s??lido, por apresentar melhor desempenho como eletrodo cat??dico na regi??o da tripla fase reacional (TRIPLE PHASE BOUNDARY - TPB), formada na interface entre eletr??lito e eletrodo. Para as temperaturas superiores a 1100 ??C, o LSM e o YSZ podem-se reagir formando-se zirconatos de lant??nio (La2Zr2O7 - LZO) e zirconatos de estr??ncio (SrZrO3 - SZO). Neste sentido, o presente trabalho pretende contribuir no estudo da forma????o das fases LZO e SZO, estudando diferentes propor????es m??ssicas entre LSM e YSZ e temperaturas de sinteriza????o variando-se entre 1000 ??C e 1400 ??C. Para obten????o dos p??s precursores foram adotadas as rotas de co-precita????o para a obten????o do YSZ e mistura convencional de p??s para prepara????o de LSM. Para a prepara????o do comp??sito LSM/YSZ, as composi????es qu??micas do LSM sintetizado neste trabalho foram para as duas concentra????es 30 e 40 % mol de Sr (LSM7 e LSM6) e para YSZ 10 % mol de ??tria. Os resultados obtidos por fluoresc??ncia de raios X mostraram que as rotas adotadas para s??ntese de p??s foram eficazes na obten????o das composi????es LSM6, LSM7 e YSZ, com valores pr??ximos aos estequiom??tricos. As propor????es m??ssicas estudadas foram: 50 % de LSM e 50 % de YSZ (1:1), 25 % de LSM e 75 % de YSZ (1:3) e 75 % de LSM e 25 % de YSZ (3:1). Tais propor????es de misturas foram conformadas e submetidas a diferentes condi????es de temperaturas e tempos de sinteriza????o: 1000 ??C, 1200 ??C, 1300 ??C, 1350 ??C e 1400 ??C, por 4 e 8 horas. Tanto os valores de tamanho m??dio das part??culas como os valores da ??rea de superf??cie espec??fica para a mistura de LSM6/YSZ e LSM7/YSZ, ap??s a mistura em um moinho atritor e em diferentes propor????es m??ssicas, s??o da mesma ordem de grandeza. Na an??lise por difra????o de raios X dos comp??sitos LSM6/YSZ e LSM7/YSZ preparados na propor????o 1:1 submetidos ??s temperaturas a 1200 ??C e a 1400 ??C por 4 horas, verificou-se que n??o h?? forma????o de fases secund??rias tais como LZO e SZO. Para estas amostras sinterizadas nestas duas temperaturas, o valor da porosidade obtida ?? maior para a amostra sinterizada a 1200 ??C. Para as amostras LSM6/YSZ e LSM7/YSZ, com propor????es m??ssicas de 1:3, 1:1 e 3:1, sinterizadas a 1300 ??C e 1350 ??C, por 8 horas, observou-se o aparecimento de fases de LZO e SZO. Verificou-se tamb??m que as intensidades destas fases s??o maiores para propor????o m??ssica de 3:1, ou seja, para amostras contendo 75 % em massa de LSM no comp??sito. Para prepara????o de filmes finos do comp??sito LSM/YSZ para c??lulas a combust??vel do tipo SOFC, de acordo com as condi????es adotadas neste trabalho, a temperatura de sinteriza????o adequada ?? de 1200 ??C por tempo abaixo ou igual a 8 horas, sendo que, em tais condi????es n??o h?? forma????o de fases secund??rias como LZO e SZO.