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| A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica | ||
| SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DA ZIRCÔNIA DOPADA COM TERRAS RARAS | ||
| José Francinaldo de Oliveira 1 (jfrancinaldo@bol.com.br), Régia Chacon Pessoa 2, Izangela Marculino de Andrade 2, Lidiane Alves Pimentel 1, José Eves Mendes da Silva 1, Marinalva Cerqueira Nasar 2 e Ricardo Silveira Nasar 2 | ||
| (1. Departamento de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, UFRN.; 2. Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, UFRN.) | ||
| INTRODUÇÃO:
Materiais cerâmicos são largamente utilizados em vários setores da sociedade na atualidade. A necessidade de melhorar e criar novos materiais nos leva a pesquisar e modificar as estruturas dos mesmos. A zircônia, ZrO2, é um material que apresenta excelentes propriedades mecânicas e estruturais, tendo várias aplicações comerciais. O presente trabalho mostra a síntese do ZrO2 dopado com cério e neodímio, bem como a investigação de suas propriedades. Na circunstância, o dopante altera a fase do óxido de zircônio, sendo a temperatura outro fator de fundamental importância na obtenção da fase Zr0,9Ce0,05Nd0,05O1,975. A presença do dopante estabilizou a fase tetragonal e/ou cúbica, impedindo que o material retornasse a estrutura monoclínica inicial, a qual não apresenta boas propriedades a serem exploradas. |
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| METODOLOGIA:
A síntese do (Zr0,9Ce0,05Nd0,05O1,975) foi realizada em duas etapas. A primeira foi a síntese das resinas de zircônio com o uso do método Pechini de obtenção de pós cerâmicos. A etapa seguinte consiste da mistura da resina de zircônio a uma solução de sulfato de cério sob agitação magnética. A mistura foi homogeneizada por uma hora a 85ºC. Em seguida foi adicionado uma solução de nitrato de neodímio. A razão estequiométrica estabelecida foi Zr/Ce/Nd = 0,9/0,05/0,05 em mol%. O material polimérico foi degradado a 350ºC por 3,5 horas. O pó passou por tratamento térmico na faixa de temperatura de 350ºC a 900ºC, sendo caracterizado por análise termogravimétrica, TGA, análise térmica diferencial, DTA, difração de raios-X, DRX e espectroscopia na região do infravermelho, FTIR. |
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| RESULTADOS:
A análise termogravimétrica mostrou a decomposição dos polímeros entre 310ºC e 550ºC, sendo observado um rendimento cerâmico de aproximadamente 65%. Por DTA foi possível observar um pico de cristalinidade em aproximadamente 700ºC. A análise do sistema (Zr0,9Ce0,05Nd0,05O1,975) por FTIR mostrou para o pó calcinado a 350ºC/3,5h, varias bandas de absorção resultantes de fase orgânica ainda existente no material, isto decorre da baixa temperatura de calcinação a qual o pó foi exposto. Nas difrações de raios-X foi observado o início da cristalinidade do material a 600ºC/3h, sendo evidenciado a formação total da fase cristalina a 700ºC/3h. O aumento da temperatura de calcinação para 800ºC e 900ºC/3h mostrou um aumento da cristalinidade do material. |
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| CONCLUSÕES:
De acordo com os resultados obtidos foi possível observar a formação da fase cristalina nas estruturas tetragonal e/ou cúbica. A adição de Nd no sistema ZrO2.CeO2 promoveu o aumento da estabilização da zircônia. O íon Ce é isovalente na substituição de Zr na estrutura do ZrO2, no entanto, o Nd causa um aumento de elétrons e assim, devido a eletroneutralidade da estrutura, promove a formação de defeitos, como vacâncias de oxigênio. A presença de vacâncias de oxigênio favorece o efeito da estabilização das fases mais estáveis, tais como, a fase tetragonal e a fase cúbica da zircônia. |
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| Instituição de fomento: Capes | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Método pechini; Zircônia; ZrO2/CeO2/Nd2O3. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |