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EVOLUCIÓN TÉRMICA, NANO Y MICROESTRUCTURAL DE COMPOSITES Ce*O2-NiO PARA APLICACIONES DUALES: ENERGÉTICAS Y AMBIENTALES
Última modificación: 07-10-2016
Resumen
Los composites base Ce*O2-Ni , donde Ce*O2 es un óxido subtstituido, presentan un amplio rango de aplicaciones por las características estructurales y las propiedades sinérgicas del mismo. El Ce*O2 posee una estructura cúbica estable con elementos con número de oxidación variables entre 3+ y 4+ mientras que el Ni presenta propiedades catalíticas que favorecen las reacciones superficiales[1]. La diversidad de aplicaciones del composite quedan, en parte, definidas por la cinética de desarrollo de sus componentes. De esta manera, se puede controlar el crecimiento de uno o de ambos de acuerdo a la temperatura, atmósfera y tipo de precursor. En este trabajo, se analiza la evolución térmica, nano y microestructural de estos composites en aire a partir de la descomposición térmica de aire de intermetálicos. La evolución térmica se estudia por DSC en forma isotérmica y anisotérmica entre temperatura ambiente y 550 °C y por tratamientos térmicos hasta 1400 °C. La morfología y distribución de tamaño de partículas se analiza por SEM (Nova NanoSEM 230, FEI). La nanoestructura se analiza por TEM (CM200 UT, FEI). La microestructura se estudia por XRD (PANanalytical Empyrean). Las estructuras halladas se refinan por el método Rietveld utilizando el software Fullprof. Se determina que la cinética entre temperatura ambiente y 300 °C es controlada por la formación de Ce*O2. La evolución térmica está controlada por procesos en serie/paralelo asociados a la formación de este óxido y la descomposición térmica del intermetálico. Se caracteriza el orden de la reacción considerando el O2 en exceso. Se determina que los procesos de formación del Ce*O2 están asociados a procesos de nucleación y crecimiento [2]. En este rango de temperaturas, la formación de NiO es despreciable. Este proceso queda ratificado por las observaciones de TEM; XRD, SEM y EDS. Estos resultados son promisorios para uso en producción en escala industrial.
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