Navegando por Autor "Daniel, Antônio Márcio J. Mucci"

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Estudo da difusão do oxigênio em cerâmicas à base de ZnO–Bi2O3 por espectrometria de massa de íons secundários.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Daniel, Antônio Márcio J. Mucci; Sabioni, Antônio Claret Soares
A fim de verificar a influência do bismuto sobre a difusividade do oxigênio em policristais de ZnO dopado com Bi2O3 e o efeito das impurezas sobre a difusividade do oxigênio em um varistor comercial baseado em ZnO, em relação à difusividade do oxigênio em policristais de ZnO puro, foram determinados coeficientes de difusão do oxigênio, em volume e em contornos de grãos, nesses materiais, por meio do método da troca isotópica sólido-gás utilizando o isótopo 18 O como traçador do oxigênio. Os experimentos com o ZnO-Bi2O3 foram realizados com amostras sinterizadas de ZnO contendo 0,1, 0,3 e 0,5% molar de Bi 2O3. Os tratamentos térmicos de difusão do oxigênio no ZnO-Bi 2O3 e no varistor comercial foram realizados entre 850 e 1100ºC em uma atmosfera de Ar+ 18 O2 sob uma pressão parcial de oxigênio igual a 2.10 4 Pa. Após os tratamentos térmicos de difusão, os perfis de difusão do 18 O foram estabelecidos por espectrometria de massa de íons secundários (SIMS). Os resultados mostram um aumento da difusão do oxigênio no ZnO dopado com Bi 2O3 e no varistor comercial quando comparados com a difusão do oxigênio em policristais de ZnO puro, sob as mesmas condições experimentais, em volume e em contornos de grãos. Além disso, foi observado que a difusão do oxigênio no ZnO, em volume e em contornos de grãos, aumenta ligeiramente com a concentração de Bi 2O3 . Estes resultados sugerem que a incorporação do Bi2O3 ao ZnO aumente a concentração do oxigênio intersticial o qual concorda com um mecanismo intersticial para a difusão do oxigênio em volume e em contornos de grãos no ZnO-Bi2O3 . O aumento da difusão em volume no varistor concorda com um mecanismo intersticial para a difusão do oxigênio nesse material dopado com impurezas metálicas com valências iguais ou superiores à do zinco como no presente trabalho. Os resultados mostram também que os contornos de grãos são vias rápidas para a difusão do oxigênio no ZnO dopado com Bi 2O3 e no varistor comercial nas mesmas condições experimentais utilizadas neste estudo. Entretanto, o aumento da difusão do oxigênio em contornos de grãos do varistor parece ser dependente de vários parâmetros, microestrutural e químico, e não permite uma interpretação simples.
Measurement of iron self-diffusion in hematite single crystals by sims and comparison of cation self-diffusion in corundum-structure oxides.
(2005) Sabioni, Antônio Claret Soares; Huntz, Anne Marie; Daniel, Antônio Márcio J. Mucci; Macedo, Waldemar Augusto de Almeida
Iron bulk self-diffusion coefficients were measured in Fe2O3 single crystals using an original methodology based on the utilization of 57Fe stable isotope as iron tracer, and depth profiling by secondary ion mass spectrometry (SIMS). The iron self-diffusion coefficients were measured along and perpendicular to c-axis direction, between 900 and 1100o C, in oxygen atmosphere. Along caxis they can be described by D//c (cm2/s)= 5.2x106 exp [-510 (kJ/mol)/RT], and are close to reliable data available in the literature, obtained by means of radioactive techniques. Perpendicular to c-axis, D⊥c (cm2/s)= 83 exp [-430 (kJ/mol)/RT], and the coefficients are smaller than coefficients along caxis. The results are compared with previously obtained results of cation bulk self-diffusion in Cr2O3 and in Al2O3 single crystals.
Oxygen diffusion in Bi2O3-doped ZnO.
(2008) Sabioni, Antônio Claret Soares; Daniel, Antônio Márcio J. Mucci; Ferraz, Wilmar Barbosa; Pais, Rafael Witter Dias; Huntz, Anne Marie; Jomard, François
In order to clarify the influence of Bi-doping on oxygen diffusion in ZnO, the bulk and grain boundary oxygen diffusion coefficients were measured in Bi2O3-doped ZnO polycrystals by means of the gas-solid exchange method using the isotope 18O as the oxygen tracer. The experiments were performed on ZnO sintered samples containing 0.1, 0.3 and 0.5 mol% Bi2O3. The diffusion annealings were performed at 942, 1000 and 1092 °C, in an Ar+18O2 atmosphere under an oxygen partial pressure of 0.2 atm. After the diffusion annealings, the 18O diffusion profiles were established by secondary ion mass spectrometry (SIMS). The results show an increase in the oxygen diffusion in the Bi2O3-doped ZnO, when compared to the oxygen diffusion in the undoped ZnO polycrystal under the same experimental conditions, both in bulk and in grain-boundaries. Moreover, it was observed that the higher the Bi2O3 concentration, the higher the oxygen diffusion. These results suggest that the incorporation of Bi2O3 increases the interstitial oxygen concentration which agrees with an interstitial diffusion mechanism both in bulk and in grain-boundaries.