Processamento Coloidal  de Cromito de Lantânio

Abstract

PROCESSAMENTO COLOIDAL DE CROMITO DE LANTÂNIO LUIZ FERNANDO GRESPAN SETZ-Definir as condições de preparação de suspensões estáveis adequadas para os processos de conformação por colagem em moldes porosos e por colagem de fitas.-Definir as condições de processamento para se obter peças conformadas por colagem em moldes porosos e em fita com boa densidade, atendendo as especificações para uso como conectores elétricos/separadores físicos, para uso em células a combustível de óxido sólido. Células a combustívelAs células a combustível (CaC) são dispositivos que convertem energia química diretamente em energia elétrica por mecanismo de reação eletroquímica. As HTSOFCs podem apresentar-se sob diversas configurações: plana, cilíndrica ou tubular e monolítica [13]. Nos últimos anos, as células planas ganharam um novo impulso devido a geometria desenvolvida pela Sulzer-Hexis, constituída por placas cilíndricas dispostas em camadas [14]. O modelo de uma célula plana, apresentando os canais/sulcos para passagem dos gases é apresentado na figura (FIG.) 3.1.As HTSOFCs somente começaram a despertar interesse como fonte na produção de energia elétrica, após a crise energética da década de 70.Interesse este reforçado mais recentemente, na década de 90, em conseqüência da instabilidade político/econômica nas regiões produtoras de petróleo, e pela busca por fontes alternativas para a produção de energia limpa (protocolo de 7 Kyoto/1992). Assim, as HTSOFCs despontam como fortes candidatas à geração de energia elétrica de alta potência de uma maneira eficiente e econômica.FIGURA 3.1 -Estrutura de uma unidade de célula a combustível, tipo HTSOFC, plana [1]. InterconectoresO interconector nas HTSOFCs é utilizado para promover a conexão elétrica entre o ânodo de uma célula unitária e o cátodo da célula adjacente, e atuar como uma barreira física para os gases envolvidos, evitando desta forma, a mistura do combustível (hidrogênio) do ânodo, com o ar (oxigênio) do cátodo. O material deve ser o mais denso possível, evitando a passagem dos gases reagentes. Nas células a combustível de geometria plana, o interconector também pode atuar como suporte para dar estabilidade mecânica ao stack (conjunto de unidades geradoras) [15][16][17].Os cromitos de terras raras, em particular os de estrutura ABO 3 , como o LaCrO 3 e o YCrO 3 , quando dopados na posição A com Ca, Sr e Mg, cumprem a maioria dos requisitos para uso como interconector, ou seja, estabilidade em ambientes redutores e oxidantes, condutividade elétrica adequada, baixa condutividade iônica e coeficiente de expansão térmica (CET), próximo aos dos outros componentes da HTSOFC [18]. Cromito de lantânioO cromito de lantânio (LaCrO 3 ) é um material cerâmico sintético bastante refratário (temperatura de fusão ≅ 2500°C), que apresenta como 8 principais características, boa condutividade elétrica em altas temperaturas (>800°C), estabilidade química e física em atmosferas oxidantes e redutoras e, significativa atividade catalítica quando na forma de pós. As características intrínsecas e p...

Cromito de lantânio: material para interconectores de células a combustível de óxido sólido - uma revisão

“…O cromito de lantânio é atacado superficialmente em meio aquoso, para todo as condições de pH (2-12), sendo menor o ataque quando em meio alcalino [122]. A melhor maneira de se produzir suspensões aquosas de cromito de lantânio é em meio alcalino (pH > 7) utilizando-se de polieletrólito aniônico [122,128].…”

“…Após conformação e sinterização em 1600 °C/5 h o produto com melhor característica, apresentou densidade teórica > 96%. Utilizando-se água como meio dispersor na preparação de suspensões estáveis [122] para conformação em moldes porosos, é possível a obtenção de peças, de cromito de lantânio dopado com estrôncio e cobalto, com densidade > 98,9 % da densidade teórica após sinterização a 1600 ºC/4 h [128,130].…”

Síntese, processamento e caracterização das meia-células de óxido sólido catodo/eletrólito de manganito de lantânio dopado com estrôncio/zircônia estabilizada com ítria

“…O grupo técnico envolvido tem conquistado inúmeros avanços no que tange à síntese e caracterização dos pós cerâmicos com propriedades otimizadas para a fabricação de componentes das CaCOSTA (10)(11)(12)(13) . Atualmente, os desafios estão concentrados no desenvolvimento e seleção de processos de conformação de suspensões cerâmicas economicamente viáveis para a confecção de laminados cerâmicos aplicados à CaCOSTA de configuração planar.…”

“…Estes processos de conformação apresentam velocidades de cisalhamentos diferenciados quando aplicados para se obter produtos cerâmicos com dimensões e formas geométricas das mais variadas, devido às características físicas destes materiais, bem como outros parâmetros como estabilidade das suspensões, temperatura de aplicação no processo e secagem. Na Tabela 3.1, são apresentadas as diferentes velocidade de cisalhamento típica para cada processo (12,74) . Os estudos das suspensões cerâmicas são necessários para compreender as propriedades reológicas, para que as etapas do processo tenham um controle adequado.…”

“…Na análise por reometria foi possível estudar o comportamento reológico das suspensões em reômetros rotativos, que podem operar nos modos de velocidade e tensão controlada (12,108) .…”