RESUMO DE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO ABSTRACT OF M. Sc. DISSERTATION
Candidato: Italo Odone Mazali (IQ-UNESP, Araraquara)
Comissão Examinadora: Dra. Wanda Cecília Las (Orientadora), Dr. R. Muccillo (IPEN-USP), Dr. J. A. Varela (IQ-UNESP, Araraquara).
Data: 31/07/97
Título: " Efeito do método de preparação e da concentração de antimônio na sinterização e propriedades elétricas de cerâmicas densas à base de dióxido de estanho".
Title: " Effect of the preparation method and of the antimony concentration in the sintering and electric properties of densetin dioxide based ceramics".
RESUMO
Sistemas à base de SnO2 dopados com cobre, manganês e antimônio foram preparados por mistura de óxidos e via orgânica (método Pechini). Medidas de área superficial, análise de distribuição de tamanho de partículas, difração de raios-X, espectroscopia vibracional no infravermelho, dilatometria, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de dispersão de energia, medidas de condutividade elétrica em função da temperatura e de tensão-corrente foram utilizadas para caracterizar a influência do método de preparação, dos agentes densificantes, cobre e manganês, e o efeito da concentração de antimônio. A preparação por via orgânica resultou em um pó com tamanho de partícula bem inferior ao do óxido comercial. Os sistemas obtidos por mistura de óxidos apresentaram uma maior taxa de retração linear que os processados pelo método orgânico, o qual, entretanto, conduziu a uma maior densificação. A melhor condição para a densificação do SnO2 é obtida nos sistemas com cobre, cujo mecanismo de densificação por formação de fase líquida é o mais influenciado pelo método de preparação. Todos os sistemas obtidos, exceto um, são densos (rrelativa³93%), no entanto, a microestrutura difere quanto ao agente densificante utilizado e também quanto ao método de preparação. Em geral, a condutividade elétrica é maior nos sistemas ternários contendo Cu do que naqueles contendo Mn; também, o método Pechini produziu sistemas mais resistivos que o de mistura de óxidos, independentemente do agente densificante. Aumentando-se a concentração de antimônio a condutividade aumenta e tende a uma saturação, provavelmente devido à introdução de elétrons provenientes dos níveis doadores do antimônio diretamente na banda de condução do SnO2. O sistema SnMn1Sbx preparado pelo método Pechini pareceu ser mais eficiente do que o SnCu1Sbx em estabelecer um gradiente de concentração dos dopantes na superfície, aumentando a resistividade do contorno de grão obtida nas curvas E´J. No entanto, o melhor valor para o coeficiente de não linearidade foi obtido para o sistema SnCu1Pch, sendo igual a 11.
ABSTRACT
SnO2-based systems doped with cooper, manganese and antimony were prepared by mixture of oxides and by organic route (Pechini method). Surface area measurements, particle size distribution analysis, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, dilatometry, scanning electronic microscopy, energy dispersive spectroscopy, electrical conductivity as a function of temperature and voltage-current measurements were utilized to characterize the influence of preparation method, the densifying agents, copper and manganese, and the effect of antimony concentration. The preparation by organic route resulted in a powder with particle size much inferior than that of the commercial oxide. The systems obtained by oxide mixture presented a linear retraction rate larger than those processed by organic route which led, though, to a larger densification. The best condition for SnO2 densification is obtained in the cooper containing systems, the densification mechanism of which, by liquid phase formation, is the most influenced by the method preparation. All obtained systems, but one, are dense (rrelative³93%), however the microstructure differs as to the densifying agent utilized and also as to the preparation method. In general, the electrical conductivity is higher in the ternary systems containing Cu than those containing Mn; also, the Pechini method produced more resistive systems than that by oxide mixture, regardless of the densifying agent. By increasing the antimony concentration the conductivity increases and tends to a saturation, probably due to in introduction of electrons from antimony donnor levels directly in the SnO2 conduction band. The SnMn1Sbx system prepared by the Pechini method seemed to be more efficient than the SnCuSbx one in establishing a dopant concentration gradient on the surface, increasing the grain boundary resistivity obtained from the E´J curves. However, the value for the non-linear coefficient was obtained for the SnCu1Pch, and is equal to 11.
Datas de Publicação
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Publicação nesta coleção
21 Jun 2001 -
Data do Fascículo
Ago 1998
