OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SOLUÇÃO SÓLIDA DE ZrxCe1-xO2- POR PROCESSO DE REAÇÃO MECANOQUÍMICA EM MOINHO DE ESFERAS PLANETÁRIO DE ALTA ENERGIA
Os moinhos de bolas são utilizados pela indústria há muito tempo, porém recentes avanços técnicos nos equipamentos aumentaram o alcance de sua aplicação. Os moinhos de alta energia propiciam não apenas a redução de tamanhos de partículas e dispersão, como também a ocorrência de reações mecanoquímicas. Os moinhos de esferas planetários de alta energia pertencem a esta classe de equipamentos. A céria possui características importantes para várias aplicações, como propriedades redox, de transporte e alta razão de superfície por volume, quando comparada a outros óxidos. Apesar de muitas vantagens, possui limitação em estabilidade térmica, o que compromete sua utilização em algumas aplicações. A adição de zircônia melhora o desempenho em altas temperaturas e, em consequência, a capacidade de armazenamento de oxigênio. No presente trabalho, soluções sólidas de ZrxCe1-xO2- foram obtidas por reação mecanoquímica utilizando moinhos de esferas planetários de alta energia. Tais moinhos movimentam as esferas de zircônio estabilizadas com ítria, provocando colisões que podem ocorrer entre esferas e entre as esferas e as superfícies da câmara de moagem. A concentração de zircônio adicionada nas soluções foi de 0 x 50. As estruturas cristalinas resultantes foram caracterizadas por espectroscopia Raman e difração de RX. Os resultados mostraram que a energia de estresse obtidas pelas colisões das esferas reduziram a barreira de energia da banda da valência para a banda de condução, o que ocasionou a formação de defeitos estruturais, vacâncias de oxigênio e tensão na rede cristalina. A tensão gerada foi relaxada de duas formas: (1) por ativação mecânica demostrada pela obtenção de céria nanocristalina com vacâncias de oxigênio; ou (2) por reação mecanoquímica evidenciada pela substituição de zircônio na estrutura da céria.