Estudo do efeito da moagem de alta energia nas características microestruturais do pó compósito GDC-AL₂O₃.

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dc.contributor.authorGonzaga, Ana Beatriz Rodrigues
dc.date.accessioned2024-11-01T23:15:07Z
dc.date.available2024-11-01T23:15:07Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionTrabalho de Conclusão do Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Tecnologia, Infraestruturae Território da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial para à obtenção do título de bacharel em Engenharia de Materiais.
dc.description.abstractA céria dopada com gadolínio (GDC) é uma alternativa promissora como eletrólito sólido para células a combustível de óxido sólido (SOFC), devido à sua boa atividade catalítica e alta condutividade de íons de oxigênio. No entanto, apresenta algumas impraticabilidades, como a baixa resistência mecânica. A adição de alumina em amostras de óxidos de estrutura de fluorita (céria ou zircônia), tem-se mostrado capaz de intensificar a resistência mecânica. De semelhante forma, tem efeito na condutividade do grão e a condutividade do contorno do grão, que dependem de parâmetros como, microestrutura, impureza, solubilidade, processamento, etc. (KIM; PARK; CHOI, 2006). Tanto a condutividade do interior do grão quanto no contorno de grão, contribuem para a condução total de eletrólitos sólidos (ZHANG, 2006). Considerando isso, temos que a etapa da mistura e moagem é de grande importância no processo de fabricação do material compósito, pois define a homogeneidade microestrutural e a distribuição do tamanho de partícula (GUTIÉRREZ, 2002). No presente trabalho estuda-se o efeito da moagem de alta energia nas características do pó compósito GDC-Al₂O₃, buscando informações referentes ao refinamento de partículas, microdeformação da rede cristalina e a ocorrência de reações químicas, relacionando-as com a variação dos seguintes parâmetros: aumento da porcentagem de massa de alumina (5, 10, 20 e 30%), da razão entre corpos moedores e pó (10:1 e 20:1), e do tempo de moagem 93h e 6h). Através de análises microestruturais comprovou-se a presença de uma nova fase originada durante a moagem, o Óxido de Gadolínio de Alumínio. Similarmente por intermédio de uma análise comparativa entre os valores da largura à meia altura, notou-se um refino de cristalito da fase reforço (alumina) e uma microdeformação da rede cristalina verificada pelo deslocamento do pico e cálculo da variação da distância interplanar.
dc.identifier.urihttps://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/8610
dc.rightsopenAccess
dc.subjectcéria dopada com gadolínio
dc.subjectalumina
dc.subjectmoagem de alta energia
dc.subjectcompósito.
dc.titleEstudo do efeito da moagem de alta energia nas características microestruturais do pó compósito GDC-AL₂O₃.
dcterms.abstractGadolinium-doped ceria (GDC) is a promising alternative as a solid electrolyte for solid oxide fuel cells (SOFC) due to its good catalytic activity and high oxygen ion conductivity. However, it presents some impracticalities, such as low mechanical strength. The addition of alumina to samples of fluorite-structured oxides (ceria or zirconia) has been shown to enhance mechanical strength. Similarly, it has an effect on grain conductivity and grain boundary conductivity, which depend on parameters such as microstructure, impurity, solubility, processing, etc. (KIM; PARK; CHOI, 2006). Both grain interior and grain boundary conductivity contribute to the total conduction of solid electrolytes (ZHANG, 2006). Considering this, we have that the mixing and grinding stage is of great importance in the manufacturing process of the composite material, since it defines the microstructural homogeneity and the particle size distribution (GUTIÉRREZ, 2002). In the present work, the effect of high-energy grinding on the characteristics of the GDC-Al₂O₃ composite powder is studied, seeking information regarding particle refinement, microdeformation of the crystal lattice and the occurrence of chemical reactions, relating them to the variation of the following parameters: increase in the percentage of alumina mass (5, 10, 20 and 30%), the ratio between grinding bodies and powder (10:1 and 20:1), and the grinding time (93h and 6h). Through microstructural analyses, the presence of a new phase originated during grinding, Aluminum Gadolinium Oxide, was proven. Similarly, through a comparative analysis between the values of the width at half height, a crystallite refinement of the reinforcement phase (alumina) and a microdeformation of the crystal lattice verified by the displacement of the peak and calculation of the variation of the interplanar distance were noted.

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