S??ntese e caracteriza????o de manganito de neod??mio dopado com estr??ncio utilizado como catodo em c??lulas a combust??vel de ??xido s??lido de temperatura intermediaria

• Autor(a) principal: VARGAS, REINALDO A.
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11567
• topic: solid oxide fuel cells; strontium; doped materials; neodymium; manganates; synthesis; powders; cathodes; electric conductivity; x-ray diffraction; scanning electron microscopy

O manganito de neod??mio dopado com estr??ncio (NSM) ?? um dos materiais cat??dicos alternativos e que est??o sendo estudados e pesquisados para aplica????o em c??lulas a combust??vel de ??xido s??lido de temperatura intermedi??ria (ITSOFCs). O estr??ncio (Sr) auxilia consideravelmente na condutividade el??trica e na proximidade do coeficiente de expans??o t??rmica do NSM com os eletr??litos de c??ria gadol??nia (GDC) e c??ria sam??ria (SDC), e que tornam o material adequado ao uso em temperaturas entre 500 e 800 ??C. Seguindo este contexto, o presente trabalho ?? uma contribui????o ao estudo da s??ntese de NSM com diferentes concentra????es molares de Sr (10, 30 e 50 %), atrav??s da t??cnica de rea????o no estado s??lido. Os materiais foram obtidos e caracterizados visando avali??-los quanto ??s caracter??sticas adequadas para emprego na ITSOFC. Ap??s a s??ntese dos p??s e processamento do material sinterizado, avaliou-se principalmente o teor do dopante Sr para a identifica????o das composi????es qu??micas obtidas, estrutura cristalina formada, morfologia dos p??s e cer??micas, al??m da expans??o t??rmica e condutividade el??trica do material sinterizado. Verificou-se que os valores das concentra????es molares dos elementos qu??micos constituintes para a forma????o do NSM est??o pr??ximos dos valores calculados estequiometricamente antes da etapa de calcina????o. A porosidade se mostrou mais adequada para as amostras sinterizadas a 1100 e a 1200 ??C. Comprovou-se que, o teor de dopante n??o altera significativamente a ??rea de superf??cie espec??fica e o valor das densidades. Os coeficientes de expans??o t??rmica encontrados est??o bastante pr??ximos aos eletr??litos comerciais e verificou-se que com o aumento das concentra????es molares de estr??ncio, ocorre o acr??scimo nos valores de coeficientes de expans??o t??rmica. A condutividade el??trica est?? adequada para aplica????o como material cat??dico. Os resultados mostram que a s??ntese por mistura de s??lidos apesar de ter as suas desvantagens, quando realizada com cuidados, proporciona p??s de NSM, com boas caracter??sticas f??sicas, qu??micas e microestruturais. Conclui-se que as caracter??sticas do material com composi????o de 30 % em mol de Sr ?? a mais adequada para a prepara????o de suspens??es cer??micas para posterior deposi????o no eletr??lito s??lido de GDC e/ou SDC, embora sejam necess??rios outros estudos das caracter??sticas deste material como dispositivo eletroqu??mico para aplica????o em ITSOFCs.