Study of lithium carbonate as sintering aid for tin oxide densification trough experimental designs: Main variables and microstructure changes
Visualitza/
Impacte
Scholar |
Altres documents de l'autoria: Sánchez-Rivera, María José; Orts Tarí, María José; Pérez-Herranz, Valentín; Mestre Beltrán, Sergio
Metadades
Mostra el registre complet de l'elementcomunitat-uji-handle:10234/9
comunitat-uji-handle2:10234/176601
comunitat-uji-handle3:10234/176618
comunitat-uji-handle4:
INVESTIGACIONMetadades
Títol
Study of lithium carbonate as sintering aid for tin oxide densification trough experimental designs: Main variables and microstructure changesAutoria
Data de publicació
2022Editor
ElsevierISSN
0366-3175Cita bibliogràfica
SÁNCHEZ-RIVERA, María-José, et al. Study of lithium carbonate as sintering aid for tin oxide densification trough experimental designs: Main variables and microstructure changes. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 2023, vol. 62, p. 194-202Tipus de document
info:eu-repo/semantics/articleVersió de l'editorial
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0366317522000309Versió
info:eu-repo/semantics/publishedVersionParaules clau / Matèries
Resum
Tin oxide is one of the most extensively studied semiconductor materials due to its broad
field of applications. On the one hand, its high conductivity and its corrosion resistance are
the most remarkable properties. ... [+]
Tin oxide is one of the most extensively studied semiconductor materials due to its broad
field of applications. On the one hand, its high conductivity and its corrosion resistance are
the most remarkable properties. Therefore, one of the most developed uses in the recent
decades has been as ceramic electrode for electrooxidation process. On the other hand, its
poor sinterability hinders a broader use. As a result, the use of advanced techniques or sin-
tering aids for obtaining low-porosity specimens is necessary. So far, many additives have
been studied, CaCO3, Co3O4, Nb2O5 or MnO2, among others. In the present work, the sinter-
ing behaviour of SnO2-based powder, containing Li2CO3 as a sintering aid, which generates
a liquid phase, has been analysed, since it is one of the additives that has been studied to
a lesser extent. The effect of the amount of sintering aid just like the thermal treatment
parameters (maximum temperature, heating rate and soaking time) on volumetric contrac-
tion’s evolution has been studied through a factorial experiment designs 2n. The results show
that an amount of lithium carbonate greater than 1 mol.% is unfavourable to densification.
With regards to the thermal cycle’s parameters, it is advisable to have thermal treatments at
high temperatures (1300 ◦C) with moderate soaking times (1 h), as maximum temperatures
have the biggest influence on the densification followed by soaking time while the heating
rate has a lesser influence. Under these conditions, a microstructure of closed and rounded
pores is obtained, in which a residual phase is enclosed, but the small proportion of which
prevents its characterisation. [-]
El óxido de esta ̃no es uno de los materiales más estudiados, dado su extenso campo de
aplicación. De entre sus propiedades, cabe destacar su alta conductividad eléctrica y su
resistencia a la corrosión, de ahí que ... [+]
El óxido de esta ̃no es uno de los materiales más estudiados, dado su extenso campo de
aplicación. De entre sus propiedades, cabe destacar su alta conductividad eléctrica y su
resistencia a la corrosión, de ahí que entre sus aplicaciones se encuentre la de electrodo
cerámico. Sin embargo, su baja capacidad de densificación dificulta su uso. Como con-
secuencia, se requieren técnicas avanzadas o aditivos de sinterización que faciliten la
obtención de piezas con baja porosidad. Hasta el momento han sido muchos los aditivos
estudiados, CaCO3, Co3O4, Nb2O5 o MnO2, entre otros. En este trabajo se estudia el proceso
de sinterización de piezas de SnO2 a las que se ha incorporado Li2CO3 como aditivo de
sinterización, el cual genera una fase líquida, por ser uno de los aditivos en cuyo estudio
se ha profundizado en menor medida. A través de dise ̃nos factoriales de experimentos 2n,
se han determinado los efectos de los diferentes parámetros del ciclo de cocción (temper-
atura máxima, velocidad de calentamiento y tiempo de permanencia), así como la cantidad
de aditivo de sinterización, sobre la evolución de la contracción volumétrica. Los resulta-
dos muestran que la incorporación del carbonato de litio, en porcentajes superiores al 1%
molar, no es favorable para la densificación. Respecto a los parámetros de cocción, resul-
tan recomendables tratamientos térmicos a elevada temperatura (1.300 ◦C) con tiempos de
permanencia moderados (1 hora), mientras que la velocidad de calentamiento ejerce una
menor influencia. En estas condiciones se obtiene una microestructura de poros cerrados y
redondeados, en la que queda encerrada una fase residual cuya reducida proporción impide
su caracterización. [-]
Publicat a
Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 2023, vol. 62 p. 194-202Entitat finançadora
Ministerio de Economía y Competitividad | Fondo Europeo de Desarrollo Regional
Codi del projecte o subvenció
CTQ2015-65202-C2-2-R
Drets d'accés
info:eu-repo/semantics/openAccess
Apareix a les col.leccions
- QUI_Articles [299]
- ITC_Articles [79]