OBTENCIÓN DE MATERIALES DENSOS DE SILICATO DE LANTANO OXIAPATITA

R. MOREIRA TOJA; N. RENDTORFF; E. AGLIETTI; T. UCHIKOSHI; G. SUAREZ

Mar del Plata

Jornada; 3ras Jornadas Nacionales de Investigacion Cerámica [3 JONICER ]; 2017

INTEMA

El silicato de lantano oxiapatita (LSO, lanthanum silicate oxyapatite) es un material cerámico con potencialuso como electrolito sólido para celdas de combustible, dado que presenta una elevada conducción deoxígeno a temperaturas intermedias (600 °C ~ 800°C). Sin embargo, su densificación es dificultosa, y laporosidad atenta contra la conductividad eléctrica [1].En el presente trabajo se estudió la optimización delprocesamiento coloidal de LSO sintetizado, seguido decolado en moldes de yeso y se compararon los resultadoscon muestras preparadas por prensado uniaxial, en vista deobtener materiales densos.Se caracterizaron las fases presentes en el material enpolvo por difracción de rayos X; se determinaron lamorfología y distribución de tamaño de partículas pormicroscopía electrónica de barrido. Se analizó la estabilidadde suspensiones acuosas de LSO, utilizando diferentescantidades de Dolapix CE-64 como dispersante, mediante elestudio del potencial ζ a diferentes valores de pH y ladistribución de tamaño de partículas. Se conformaron piezas por prensado uniaxial y por colado, sesinterizaron a diferentes temperaturas (1300 °C - 1600 °C) y se evaluaron la densidad y porosidad, tanto enverde como de piezas finales, por el método de Arquímedes. Se analizó el crecimiento de tamaño de grano,por microscopía electrónica de barrido, en las muestras sinterizadas y se determinó la dureza Vickers de lasmismas.El material en polvo presentó un tamaño de partícula menor a 2 μm, con aproximadamente un 60% delas partículas en un rango entre 0,2 μm y 0,6 μm. El LSO demostró ser estable a las temperaturas desinterizado. Se pudo optimizar la concentración de dispersante en las suspensiones en base a las medidasde densidad en verde, potencial ζ y distribución de tamaño de partícula. Tanto las piezas coladas como lasprensadas alcanzaron densidades relativas mayores al 90% de la densidad teórica, aunque las piezascoladas a partir de la dispersión óptima lo lograron a menores temperaturas.