Title

ANÁLISE DA SINTERIZAÇÃO DO ELETRÓLITO ZEI-8 CORRELACIONADA AO DESEMPENHO ELÉTRICO

SINTERING ANALYSIS OF 8YSZ ELECTROLYTE CORRELATED TO THE ELECTRICAL PERFORMANCE

Authorship

Silva, Cristiane Abrantes da; Miranda, Paulo Emílio Valadão de; Furtado, José Geraldo de Melo

Silva, Cristiane Abrantes da

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Miranda, Paulo Emílio Valadão de

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Furtado, José Geraldo de Melo

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DOI

10.5151/2594-5327-15878

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Abstract

O conhecimento dos mecanismos de densificação e sinterização de zircônia estabilizada com ítria (ZEI), o principal eletrólito de células a combustível de óxido sólido, é a base para o aperfeiçoamento de sua microestrutura. O presente trabalho tem por objetivo estudar os processos de sinterização e densificação, com base em análises dilatométricas, de ZEI dopada com 8% molar de ítria, produzida a partir de pós sintetizados por dois métodos (processo de combustão e método de Pechini), correlacionando o desenvolvimento microestrutural com o desempenho elétrico do material. Difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura foram usadas para caracterização microestrutural. Foram obtidas amostras com elevado grau de densificação e aquelas produzidas pelo método de Pechini apresentaram maior densificação no estágio final da sinterização e resultaram em cerâmicas mais densas e com melhor comportamento elétrico.

The understanding of the mechanisms associated with densification and sintering of yttria stabilized zirconia (YSZ), a main solid oxide fuel cell electrolyte, enables the improvement of its microstructure. The present work that has the objective to study the sintering and densification processes of polycrystalline nanostructured 8% mol YSZ (8YSZ), correlating the microstructural development with the electrical performance of the material. The sintering behaviors of nanocrystalline 8YSZ powders obtained by two different chemical synthesis techniques (glycine-nitrate combustion process and Pechini method) were studied based on sintering dilatometer method. X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used in the microstructural characterization. Full-densified 8YSZ (98.8%) were obtained and it was found that the samples obtained by the Pechini’s method showed a higher densification degree in the final stage of sintering and resulted in ceramics with higher final relative density and better electrical behavior.

Keywords

Zircônia estabilizada com ítria; Eletrólito cerâmico; Sinterização.

Yttria stabilized zirconia; Ceramic electrolyte; Sintering.