CARACTERIZACIÓN Y COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE SILICATO DE LANTANO OXIAPATITA (LSO)

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

CABA

Jornada; JONICER II, 2das Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2016

ATAC CETMIC

CARACTERIZACIÓN Y COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE SILICATO DELANTANO OXIAPATITA (LSO)R. J. Moreira Toja *(a)(b), N. M. Rendtorff (a)(b), E. F. Aglietti (a), T. Uchikoshi (c), G.Suárez(a)(b)(a) Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC): (CIC-CONICET-CCT La Plata),Camino Centenario y 506, C.C.49 (B1897ZCA) M.B. Gonnet, Argentina.(b) Dpto. De Química, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, UNLP, La Plata,Argentina.(c) Fine Particles Eng. Group, Materials Processing Unit, National Institute for Materials Science, 1-2-1Sengen, Tsukuba, Ibaraki 305-0047*E-mail: rmtoja@cetmic.unlp.edu.arDesde mediados los años ?90 el silicato de lantano oxiapatita (LSO, lanthanum silicateoxyapatite) se perfila como un candidato a reemplazar a la zirconia estabilizada con yttria comoelectrolito sólido para celdas de combustible, dado quepresenta una mayor conducción de oxígeno a temperaturasmedias (≈ 600 ºC) y una menor reactividad frente al cobaltatoy manganato de lantano utilizados como cátodos en lasceldas de combustible.En el presente trabajo nos proponemos realizar lacaracterizacion del LSO y su sinterabilidad a fin deconprender el comportamieno térmico de este material.Para realizar este análisis utilizamos LSO sintetizado apartir de La(OH)3 y SiO2 por el método sol-gel [1]. Estudiamosla distribucion media de partículas, la morfología inicial delpolvo y su comportamiento en suspension acuosa por mediode la medida de potencial zeta a distintos valores de pH.Analizamos las fases presentes en el polvo utilizado así como en el polvo hidratado y seco luegode haber estado en suspension por 24 h con la técnica de difraccion de Rayos X. Conformamospastillas de 15 mm de diámetro por prensado uniaxial con 100 MPa de presion y las sinterizamosa varias temperaturas (1300, 1400, 1500 y 1600 ºC). Estudiamos la densidad y porosidad enverde y a las distintas temperaturas de sinterizado por el método de Arquímedes. Finalmenteevaluamos la Dureza Vickers por la técnica de indentacion.Logramos caracterizar el polvo utilizado tanto en distribución de tamaños como en morfología(Figura 1). El potencial zeta en agua mostró una curva sinusoide. El estudio cristalográfico nomostró diferencias significativas entre el LSO original y el hidratado luego de 24 h en agua. Lasinterización permitió obtener pastillas de muy alta densidad (cercanas al 99% a 1500 ºC),propiedad deseada para su uso como electrolito sólido en celdas de combustible, al mismo tiempoque logramos obtener un valor de dureza comparable con los reportados en literatura.