Caracterización de los procesos de formación de composites en intermetálicos/óxidos usados en aplicaciones de la tecnología del hidrógeno

M.R. ESQUIVEL; E.ZELAYA

Ciudad de Buenos Aires

Congreso; XXXIX Reunión Anual de la AATN Asociación Argentina de Tecnología Nuclear; 2012

Asociación Argentina de Tecnología Nuclear

Introducción:La formación de composites óxido/metal a partir de intermetálicos tipo AB5 por  descomposición térmica es un proceso que permite la obtención de mezclas íntimas metal/óxido donde el primero tiene características de catalizador y el segundo sirve de soporte. Este método de síntesis presenta la ventaja que las características micro y estructurales de los composites pueden ser cambiados de acuerdo a los parámetros del método de síntesis (temperatura, tiempo, tipo de atmósfera). En este trabajo, se caracterizan la estructura, microstructura y cinética de formación de composites metal/óxido y óxido/óxido obtenidos a partir de la descomposición térmica de intermetálicos tipo AB5. Experimental:La miccroestructura y estructura de intermetálicos y composites fueron caracterizadas por Difracción de Rayos X (XRD) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). La morfología fue analizada por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). La composición por Espectroscopía Dispersiva en Energía (EDS).La cinética de formación de los composites por Calorimetría Diferencial de Barrido Isotérmica (DSC).Resultados:Se determinó por DSC la temperatura máxima de estabilidad del intermetálico (200 °C). Mediante mediciones por DRX  y TEM se determinó que la estructura es monofásica (P6/mmm) sin formación de fases amorfas y/o secundarias debido al tratamiento. Se determinó que la descomposición del intermetálico conduce a la formación de composites del tipo A2O3/B entre temperatura ambiente y 300 °C. Debido a las bajas temperaturas involucradas la difusión no es favorecida y el proceso está marcado por la nucleación y crecimiento del óxido A2O3 con baja cristalinidad en presencia del metal B con alto desarrollo cristalino. A temperaturas mayores a 350 °C, en presencia de exceso de oxígeno, se produce la formación de óxidos mixtos del tipo AO3 simultáneamente con A2O3/NiO. La cinética de este proceso está dominada por dos etapas en serie claramente diferenciadas donde la formación de A2O3/AO3 es un proceso con control difursional en el gas donde el metal A forma la mezcla  A2O3/AO3 por nucleación rápida seguida de crecimiento relativo más lento. Por el contrario el metal B forma BO por un proceso de nucleación y crecimiento relativamente más lentos.Conclusiones:Se caracterizó el proceso de formación de composites metal/óxido a partir de la descomposición térmica de intermetálicos tipo AB5. Se obtuvo la temperatura máxima de estabilidad del IM tipo AB5 y se correlacionó la cinética de formación de los composites en función de la temperatura con la microestructura obtenida en cada caso.