Estudo da densificação de eletrólitos sólidos à base de CEO2, preparados por técnicas químicas, utilizando a sinterização em duas etapas

Abstract

Eletrólitos sólidos são materiais nos quais ocorre a migração de íons, ou seja, apresentam uma condutividade parcial ou total devido aos deslocamentos iônicos e podem ser à base de ZrO2 ou CeO2, no caso de condutores de íons O2-. Para que um material atue como um bom eletrólito sólido, ele deve ter como características: alta condutividade iônica na temperatura de operação, homogeneidade da microestrutura; boa resistência ao choque térmico e alta densidade. O processo cerâmico ideal para a obtenção desses materiais deve permitir a síntese de pós cerâmicos com características definidas em relação à morfologia, tamanho e distribuição de tamanho de partículas e cristalinidade, e permitir a consolidação e densificação do material em temperaturas as mais baixas possíveis, com controle da microestrutura. Neste trabalho, a característica analisada será a densificação, utilizando o método de sinterização em duas etapas. O material previamente preparado foi caracterizado por difração de raios X para determinação da estrutura cristalina e por análise dilatométrica, para verificação da retração linear em função da temperatura. A partir das informações dessa análise, e também de dados da literatura para a sinterização em duas etapas do CeO2, foram determinadas as temperaturas e tempos para o tratamento térmico. Após a sinterização, as amostras foram caracterizadas pela densidade e por difração de raios X, para verificar a estabilidade da fase após o tratamento térmico. Os resultados mostraram as características dos pós em função do óxido utilizado como dopante e da técnica de síntese utilizada