OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE CERÂMICAS À BASE DE CROMITAS DE LANTÂNIO
OBTAINING AND CHARACTERIZATION OF LANTHANUM CHROMITE-BASED CERAMICS
Silva, Cristiane Abrantes da; Furtado, José Geraldo de M.
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00601009
Tecnol. Metal. Mater. Min., vol.6, n1, p.48-53, 2009
Resumo
Cerâmicas à base de cromitas de lantânio (LaCrO3) são os principais materiais utilizados em interconectores de células a combustível de óxido sólido. O objetivo deste trabalho é investigar e caracterizar as relações entre métodos de preparação de pós e o desenvolvimento microestrutural destes materiais cerâmicos cromíticos dopados com metais alcalinos terrosos. Cromitas de lantânio dopadas com cálcio, estrôncio e magnésio foram produzidas pelos processos de combustão auto-sustentada (utilizando uréia como combustível) e do estado sólido (método cerâmico convencional de mistura de óxidos). A caracterização microestrutural foi feita pela técnica de microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de raios X por dispersão de energia (MEV-EDS), difração de raios X e técnicas de análise térmica. Os resultados obtidos corroboram as observações da literatura acerca da dificuldade de obtenção de cerâmicas à base de LaCrO3 com elevado grau de densificação e evidenciam a grande influência da natureza dos dopantes sobre o mecanismo de sinterização e as características microestruturais e elétricas das cerâmicas produzidas. Adicionalmente, os resultados mostram que os pós quimicamente sintetizados, apresentando melhor cristalinidade e tamanhos de partículas submicrométricos, proporcionaram a produção de cerâmicas à base de cromitas de lantânio mais densas e com distribuição de tamanho de grão mais homogênea que aqueles pós produzidos pelo método cerâmico convencional.
Palavras-chave
Cromita de lantânio, Cerâmicas, Caracterização
Abstract
Lanthanum chromite-based ceramics are the main materials used as solid oxide fuel cell interconnects. The objective of this work is to investigate and to characterize the relationships between powder preparation methods and microstructural development process of metals doped lanthanum chromites-based ceramic systems. Calcium, strontium and magnesium-doped lanthanum chromites-based ceramic powders were produced by auto-ignition combustion process from respective metallic nitrates (with urea as fuel) and by the traditional (solid state, mixture of oxides) ceramic method. The microstructural characterization was made by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction and thermal analysis techniques. The obtained results corroborate the literature comments concerning the difficulty of production of lanthanum chromite-based ceramics with high densification level and evidence the great influence of the nature of the dopants on the sintering mechanism and the microstructural and electric characteristics of the produced ceramics. Additionally, the results show that the chemical synthesized powders, showing well crystallized and sub-micrometric size particle powder, provided the production of lanthanum chromites-based ceramics with more dense and more homogeneous grain size distribution than that produced by traditional ceramic method.
Keywords
Lanthanum chromite, Ceramics, Characterization
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