Transporte iónico en cerámicos en ZrO2-CaO y ZrO2-Y2O3

I.O. FÁBREGAS; D.G. LAMAS

Congreso; Congreso SAM-CONAMET 2009; 2010

Asociación Argentina de Materiales (SAM)

En este trabajo, se investigaron las propiedades eléctricas de cerámicos de ZrO2-2.8 (fase tetragonal), 9 y 13 (fase cúbica) % molar Y2O3 y ZrO2-6 (tetragonal), 12 y 16 (cúbica) % molar CaO por la técnica de espectroscopía de impedancia electroquímica. La estructura cristalina y microestructura de estos materiales se analizaron mediante espectroscopía Raman, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido.Las muestras tetragonales presentaron la mejor conducción iónica de volumen a bajas temperaturas, mientras que las cúbicas presentaron las peores propiedades en el intervalo de temperaturas estudiado.A altas temperaturas, las muestras de ZrO2-9 % molar Y2O3 y ZrO2-12 % molar CaO son las que presentan la mayor conductividad iónica de volumen. Por esta razón, se estudió su conductividad iónica total (transporte iónico de volumen y de borde de grano), y se encontró una temperatura de sinterizado óptima (1350ºC) que la maximiza. Se realizó además un estudio estructural en función de las condiciones de sinterizado, encontrándose posible retener la forma metaestable t" de la fase tetragonal si el tamaño de grano del cerámico es lo suficientemente pequeño. Esta forma t" presenta mayor conductividad iónica que la fase cúbica a bajas temperaturas.