Navegação por Autores IPEN "FUJIMOTO, T.G."

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  • IPEN-DOC 26003

    MUCCILLO, E.N.S. ; FUJIMOTO, T.G. ; SOUZA, J.P. . Avaliação da microestrutura do SrTiO3 comercial e obtido por reação em estado sólido. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 63rd, 4-7 de agosto, 2019, Bonito, MS. Resumo... 2019.

    Abstract: Materiais com estrutura do tipo perovskita tem diversas aplicações na indústria eletro-eletrônica, como por exemplo, em dispositivos eletrônicos, capacitores, ou transdutores piezoelétricos. Dentre os principais materiais utilizados com esse tipo de estrutura que vem sendo amplamente estudado destaca-se o titanato de estrôncio. A microestrutura deste tipo de perovskita é essencial para obtenção das propriedades de interesse para estas aplicações. Portanto, neste trabalho foi realizado o estudo da microestrutura do titanato de estrôncio por meio de microscopia eletrônica de varredura e de força atômica. As amostras foram preparadas utilizando o titanato de estrôncio obtido por meio de reação em estado sólido e comercial. Os compactos cerâmicos foram sinterizados a 1500ºC por 6 h de patamar. As amostras foram caracterizadas por meio de densidade, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e microscopia de força atômica. Os resultados mostraram que as amostras sintetizadas apresentaram regiões com forma triangular onde foi identificada uma alta concentração de Sr por meio de EDS. A amostra produzida a partir do material comercial apresentou grãos heterogêneos e através do mapa de adesão foi possível observar texturas diferentes dos grãos. As amostras possuem densidades acima de 99% da densidade teórica.

    Palavras-Chave: microstructure; perovskite; strontium titanates; electronic equipment; sampling; density; ceramics

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  • IPEN-DOC 29379

    FERREIRA, L.A. ; MUCCILLO, E.N. ; SERIACOPI, V.; FUJIMOTO, T.G. ; MACHADO, I.F.. Caracterização elétrica e mecânica da zircônia estabilizada com ítria contendo adições de zircônia-escandia-céria. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 24., 6-10 de novembro, 2022, Águas de Lindóia, SP. Resumo... 2022.

    Abstract: Materiais cerâmicos contendo aditivos têm sido intensivamente estudados visando aprimorar suas propriedades para fins de aplicação tecnológica. A zircônia estabilizada com 8% mol ítria (8YSZ), tem aplicação como eletrólito sólido em células a combustível de óxido sólido (SOFCs), devido a sua elevada condutividade iônica, estabilidade química além de boas propriedades mecânicas. Atualmente, os principais estudos em SOFCs se concentram na busca da redução da temperatura de operação do dispositivo, o que facilitaria sua aplicação em larga escala. A zirconia-escandiacéria (ScCeSZ) contendo 10% mol escandia e 1% mol céria apresenta maior condutividade iônica que a 8YSZ, mas as propriedades mecânicas são menos relevantes. Neste trabalho, a influência de adições (até 10% em peso) de ScCeSZ na condutividade iônica, dureza e módulo de elasticidade reduzido da 8YSZ foram investigadas. Foram preparadas misturas de pós de 8YSZ contendo até 10% em peso de ScCeSZ pelo método de reação em estado sólido seguida de compactação e sinterização a 1450 ºC por 4 h. As amostras sinterizadas foram caracterizadas por medidas de densidade utilizando o método hidrostático, difração de raios X para a caracterização de fases cristalinas, e observação da microestrutura em microscópio eletrônico de varredura utilizando elétrons secundários. A caracterização elétrica foi feita por espectroscopia de impedância. A caracterização mecânica foi feita por meio de medidas de dureza e também do módulo elástico reduzido por nanoindentação. Foram obtidas pastilhas com altos valores de densidade (superiores a 95% da densidade teórica), e fase característica da estrutura cúbica tipo fluorita. A condutividade iônica das cerâmicas de 8YSZ variou com o teor de ScCeSZ e apresentou valor mais elevado para cerâmicas contendo 1% em peso de ScCeSZ. O módulo elástico reduzido das cerâmicas contendo 10% em peso de ScCeSZ foi 223,9 GPa, sendo maior que aquele encontrado para a cerâmica pura, 8YSZ (205,8 GPa).

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  • IPEN-DOC 21343

    FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, E.N.S. . Efeito do tamanho inicial de partícula na densificação e microestrutura do SrTiOsub(3). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 59., 17-20 de maio, 2015, Aracaju, SE. Anais... 2015. p. 2077-2086.

    Palavras-Chave: strontium titanates; sintering; microstructure; perovskite; scanning electron microscopy; x-ray diffraction; density

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  • IPEN-DOC 28528

    FUJIMOTO, T.G. ; STEIL, M.C.; MUCCILLO, E.N.S. . Electrical conductivity of La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-y-La1.55Sr0.45Ga3O7+δ composite electrolyte. ECS Transactions, v. 103, n. 1, p. 2163-2172, 2021. DOI: 10.1149/10301.2163ecst

    Abstract: Doped lanthanum gallate constitutes a family of solid electrolytes with high ionic conductivity, wide electrolytic domain, and good chemical stability. The combination of its properties turns some compounds of this family promising candidates for application in solid oxide cells operating at intermediate temperatures. In this work, La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-y - xLa1.55Sr0.45Ga3O7+δ with x = 0, 1, and 5 wt.% were investigated aiming to obtain a composite solid electrolyte with optimized properties compared to the parent material. Composite electrolytes were prepared by solid state reaction method and evaluated for densification, phase content, and microstructure. Electrical conductivity measurements were carried out as a function of temperature and oxygen partial pressure. Increase on densification and structural homogeneity were obtained with increasing fraction of the melilite phase. The electrical conductivity determined by impedance spectroscopy revealed a decrease of the bulk resistivity for increasing amounts of La1.55Sr0.45Ga3O7+δ.

    Palavras-Chave: composite materials; electric conductivity; doped materials; electrolytes

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  • IPEN-DOC 26004

    OLIVEIRA, R.R. ; FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, E.N.S. . Estudo da densificação, estrutura e microestrutura do SrTiO3 contendo praseodímio. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 63rd, 4-7 de agosto, 2019, Bonito, MS. Resumo... 2019.

    Abstract: Materiais com estrutura do tipo perovsquita apresentam interessantes propriedades físicas que podem ser escritas em termos de distorções estruturais associadas a mudanças na composição química juntamente com os defeitos existentes na rede cristalina. Isso permite uma ampla faixa de aplicação em dispositivos eletrônicos tais como: supercacitores; dispositivos para armazenamento de energia; atuadores piezoelétricos; dentre outras. Particularmente, os materiais baseados em titanato de estrôncio (STO) tem sido intensamente estudados, sobretudo sua estrutura e microestrutura. A estrutura cristalina pode ser alterada por meio de substituições químicas com a introdução de aditivos. Neste trabalho, foi realizado o estudo estrutural e microestrutural do STO contendo diferentes teores de praseodímio. As amostras foram preparadas mediante mistura de óxidos convencional, partindo do STO e Pr6O11 comerciais. As amostras de STO contendo 0,025; 0,050; 0,075 e 1% mol de Pr foram conformadas por compactação uniaxial e isostática e sinterizadas à 1500 ºC durante 6 horas. A caracterização das amostras sinterizadas foi realizada mediante densidade aparente pelo método de Arquimedes, microscopia eletrônica de varredura (MEV) para o estudo da morfologia superficial (em amostras polidas) e difração de raios X para determinação da estrutura por meio de refinamento pelo método de Rietvield. Os resultados mostram que as amostras apresentam densidade próxima à teórica (95%), com exceção da contendo 1% mol do aditivo (83%). As micrografias obtidas por MEV mostram que houve um tênue aumento no tamanho médio de grãos de 28 m em STO para 30 m nas amostras contendo praseodímio. Nos parâmetros de rede obtidos pelo refinamento dos padrões de difração de raios X foi observado que as amostras foram cristalizadas no sistema cúbico e não possuem alterações significativas nas diferentes proporções de aditivos variando de 3,904 à 3,906 Å.

    Palavras-Chave: microstructure; perovskite; strontium titanates; x-ray diffraction; electronic equipment; praseodymium; additives; oxides

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  • IPEN-DOC 22692

    FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, E.N.S. . Influência da adição de Ca na microestrutura e propriedades elétricas do SrTiOsub(3) / Influence of Ca on microstructure and electrical properties of SrTiOsub(3). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 60., 15-18 de maio, 2016, Aguas de Lindoia, SP. Anais... 2016. p. 1336-1347.

    Abstract: O titanato de estrôncio (SrTiO3) possui estrutura cristalina do tipo perovsquita, e materiais com esta estrutura são utilizados para diversas aplicações, tais como, sensores, atuadores, supercapacitores, dentre outros. O titanato de estrôncio puro ou contendo aditivos vem sendo intensivamente investigado, devido suas interessantes propriedades. Neste trabalho, foi estudada a influência de diferentes teores de Ca (1; 2,5 e 5% mol Ca) na microestrutura e propriedades elétricas no SrTiO3. As amostras foram caracterizadas por meio de medidas de densidade, difração de raios X para identificação de fases cristalinas, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica, para análise da microestrutura, e espectroscopia de impedância para a determinação da condutividade elétrica. Os resultados obtidos mostram que amostras sinterizadas a 1500ºC/6 h independente do teor de aditivo utilizado apresentam alta densidade (>99%). Amostras contendo 1% mol Ca apresentam fase única e tamanho médio de grãos de 10,6 μm. Maiores valores de condutividade elétrica foram obtidos para amostras contendo 2,5% mol Ca.

    Palavras-Chave: strontium titanates; microstructure; electrical properties; calcium; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; atomic force microscopy; impedance

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  • IPEN-DOC 25399

    FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, E.N.S. . Influência da zircônia estabilizada com ítria nas propriedades elétrica e microestrutura do galato de lantânio. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... 2018. p. 653-653.

    Abstract: O galato de lantânio com substituições parciais de estrôncio e magnésio (LSGM) possui condutividade iônica superior aos condutores iônicos convencionais, como zircônia estabilizada com ítria (8YZS). Esta característica o torna de interesse tecnológico como eletrólito sólido em células a combustível de óxido sólido (SOFC), que operam em temperaturas intermediárias (500-700°C). Paralelamente ao desenvolvimento de novos eletrólitos sólidos para aplicação em SOFC, também se tem procurado meios de otimizar as propriedades dos materiais conhecidos. Com base nisso, neste trabalho foi investigada a influência de adições de 8YSZ nas propriedades elétricas e na microestrutura do LSGM. O aditivo foi introduzido nos teores de 1, 10 e 20% em massa pelo método de mistura de óxidos seguido de sinterização a 1450ºC. As principais técnicas de caracterização empregadas foram a determinação da densidade aparente de amostras sinterizadas pelo método hidrostático, identificação de fases por difração de raios X, análise microestrutural por microscopia eletrônica de varredura e caracterização elétrica por meio de medidas de espectroscopia de impedância. Os resultados obtidos mostraram que com o aumento do teor de aditivo as amostras atingiram densidade relativa ~99% para até 10% em massa de 8YSZ, porém aumentando o teor de aditivo para 20% esse valor diminui para ~92%. Os perfis de difração de raios X mostraram a fase predominante do LSGM. O tamanho médio de grãos aumentou conforme o aumento no teor de aditivo. O valor mais elevado de condutividade iônica foi obtido com adições de 1% em massa de 8YSZ.

    Palavras-Chave: yttrium oxides; zirconium oxides; microstructure; electrical properties; lanthanum oxides; yttrium; temperature range 0400-1000 k; ionic conductivity; oxides; mixtures

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  • IPEN-DOC 21521

    FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, R. ; MUCCILLO, E.N.S. . Influência do disilicato de lítio na microestrutura e condutividade elétrica na zircônia-ítria. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 59., 17-20 de maio, 2015, Barra dos Coqueiros, SE. Anais... 2015. p. 2042-2051.

    Palavras-Chave: zirconium oxides; yttrium oxides; lithium silicates; microstructure; electric conductivity; sintering; ceramics

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  • IPEN-DOC 23300

    FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, E.N.S. . Influência do galato de lantânio na densificação e na microestrutura da zircônia estabilizada com ítria / Influence of lanthanum gallate on densification and microstructure of yttria-stabilized zirconia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERAMICA, 61., 04-07 de junho, 2017, Gramado, RS. Anais... 2017. p. 1485-1493.

    Abstract: A zircônia estabilizada com ítria (YSZ) vem sendo muito estudada para fins de aplicações, devido sua boa estabilidade química e térmica, além da alta condutividade iônica. Outro condutor iônico que merece destaque é o galato de lantânio com substituições de estrôncio e magnésio em aplicações como eletrólito sólido em células a combustível de óxido sólido em temperatura de operação intermediária (800°C – 1000°C). Neste trabalho, foi investigado o efeito da adição do galato de lantânio na densificação e na microestrutura da YSZ. O aditivo foi introduzido em teores de 10 e 20% em massa pelo método de mistura de óxidos seguido de sinterização a 1450°C Os resultados obtidos mostraram que com o aumento do teor de aditivo houve diminuição na densidade relativa das amostras de ~99% (YSZ) até ~92% (YSZ com 20% aditivo). Os perfis de difração de raios X mostraram como fase predominante a cúbica tipo fluorita, característica da YSZ. Análises feitas por dilatometria mostraram que as amostras contendo aditivo retraíram cerca de 27% até 1500ºC. O tamanho médio de grãos aumentou com conforme o aumento no teor de aditivo, que ficou confinado nos contornos de grão da YSZ.

    Palavras-Chave: zirconium; yttrium; microstructure; lanthanum; gallic acid

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  • IPEN-DOC 25481

    FUJIMOTO, T.G. ; MUCCILLO, E.N.S. ; CARVALHO, L.A. . Ionic conductivity of Sr- and Mg-doped lanthanum gallate with La1.55Sr0.55Ga3O7+delta addition. In: INTERNATIONAL CONGRESS ON CERAMICS, 7th; CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 62., June 17-21, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Abstract... 2018. p. 537-537.

    Abstract: Sr- and Mg-doped lanthanum gallates are solid electrolytes with ionic conductivity higher than that of the traditional yttria-stabilized zirconia. Moreover, doped lanthanum gallates exhibit wide electrolytic domain and good chemical stability. The combination of their properties turns this compound a promising candidate for application in solid oxide fuel cells operating at intermediate temperatures (550-750°C). In this work, small amounts of La1.55Sr0.55Ga3O7+δ was added to doped lanthanum gallate and the effects of the additive on electrical properties of the base material were investigated by the impedance spectroscopy technique. The X-ray diffraction patterns of sintered specimens show the characteristic reflections of the perovskite-type phase, along with low-intensity diffraction peaks of the commonly detected impurity phases. The impedance spectroscopy diagrams reveal the high-frequency arc due to the bulk resistivity besides a strong overlap of the grain boundary arc with that of the electrode. The grain resistivity decreases for increasing amounts of La1.55Sr0.55Ga3O7+δ.

    Palavras-Chave: doped materials; strontium; magnesium; perovskite; gallium oxides; lanthanum oxides; ionic conductivity; grain boundaries

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  • IPEN-DOC 29908

    FUJIMOTO, T.G. ; SERIACOPI, V.; FERREIRA, L.A.S. ; MACHADO, I.F.; MUCCILLO, E.N.S. . Mechanical and electrical characterization of 8YSZ-ScCeSZ ceramics. Materials Research, v. 26, Suppl.1, p. 1-5, 2023. DOI: 10.1590/1980-5373-MR-2022-0595

    Abstract: The effects of small amounts (up to 5 wt.%) of scandia- and ceria-stabilized zirconia on the electrical conductivity, and the elastic modulus and hardness of yttria-stabilized zirconia were investigated by impedance spectroscopy and nanoindentation tests, respectively. The main purpose of this work was to obtain solid electrolyte compounds with improved properties compared to those of the base materials. Solid electrolytes compounds were prepared by solid-state reaction synthesis with sintering at 1450 ºC for 4 h. All prepared compounds exhibit a cubic fluorite-type structure. The microstructure of the compounds consists of polygonal grains with low (< 2%) porosity. The mean grain size estimated by the intercept method was 5 ± 1 μm. The electrical conductivity of the compound ceramics is lower than that of the base material. Addition of scandia-stabilized zirconia is found to exert a beneficial effect on the matrix by increasing the elastic modulus, achieving 221 MPa for 5 wt.% of the additive.

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  • IPEN-DOC 28882

    SOUZA, J.P. ; FUJIMOTO, T.G. ; BATISTA, R.M. ; STEIL, M.C.; MUCCILLO, R. ; MUCCILLO, E.N.S. . Phase transformation/stabilization and ionic conductivity in tantalum oxide co‑doped zirconia‑scandia solid electrolyte. Ionics, v. 28, n. 8, p. 3919-3926, 2022. DOI: 10.1007/s11581-022-04604-5

    Abstract: The influence of small amounts of tantalum oxide as co-dopant on phase transformation and stabilization, microstructure and ionic conductivity of zirconia-10 mol% scandia is reported in this work. Cylindrical pellets were prepared by solid state synthesis with sintering at 1500 °C for 5 h. High relative density values (> 95%) were achieved. Reduction of the enthalpy for the cubic ⇌β-rhombohedral phase transformation was found for increasing amounts of the co-dopant. Full stabilization of the cubic structure at room temperature was obtained with only 0.45 mol% tantalum oxide addition. The ionic conductivity of sintered specimens was investigated as a function of the temperature and oxygen partial pressure by impedance spectroscopy. The fully stabilized co-doped system revealed a pure ionic conduction behavior up to 800 °C with wide electrolytic domain. In the 700–800 °C range, the ionic conductivity of co-doped specimens is similar to that of pure zirconia-scandia.

    Palavras-Chave: zirconium; ceramics; phase transformations; microstructure; solid electrolytes; ionic conductivity

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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