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Fundação Universidade Federal de Rondônia
III Semana da Química
Introduçção á nota notaçção de Introdu Kruger Vink
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Notação de Kruger Vink
Defeitos Cristalinos Uma irregularidade na rede cristalina com uma ou mais de suas dimensões na ordem de nanômetros.
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Notação de Kruger Vink
Tipos de Defeitos:
Pontuais Lacunas Intersticiais Interfaciais ou de Contorno. Impurezas na estrutura (Dopantes)
Notação de Kruger Vink
Defeito Contorno de grão Contorno que separa dois pequenos grãos ou cristais que possuem diferentes orientações cristalográficas em materiais cristalinos.
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notação de Kruger Vink
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Notação de Kruger Vink
Dopagem
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Notação de Kruger Vink
CERÂMICAS VARISTORAS
Conhecidos como resistores não ôhmicos ou ainda resistores variáveis, os varistores são cerâmicas eletrônicas policristalinas que apresentam elevada densificação e propriedades não-ôhmicas.
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Região intergrão em um varistor de ZnO No contorno de grão do sistema varistor, a estrutura cristalina periódica é descontinuada apresentando uma elevada concentração de defeitos. 14
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Modelo de defeitos atômicos descrevendo a barreira de potencial no contorno de grão em varistores de SnO2 proposto por Bueno 15
Notação de Kruger Vink
Por meio de espectroscopia de impedância verificou que espécies aceptoras de elétrons, como o Cr2O3, geram sítios de adsorção na região de contorno de grão, induzindo a adsorção de e . Estes defeitos de cargas negativas (,) são estabilizados por defeitos de cargas positivas (,), formando assim a barreira de potencial. As equações 1.13, 1.14 ilustram de forma resumida esta adsorção.
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•• O
Cr2O3 → 2 Cr + V + 2OO + ( 12) O2 ( g) SnO2
Cr
/ Sn
/ Sn
+ O2 → Cr Sno
2
/ Sn
.O 2 ( ads )
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Notação de Kruger Vink
Os óxidos +5, como o nióbio, geram defeitos que levam a um aumento na condutividade eletrônica na rede do SnO2, devido á substituição do Sn+4 pelo Nb+5, formando uma solução sólida na rede, conforme as reações
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Nb2 O5
2 Nb2 O5
• Sn
→ 2 Nb + 2 e + 4 O + 12 O2 SnO2
/
• Sn
→ 4 Nb + V SnO2
x O
//// Sn
+ 10 O
x 0
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Notação de Kruger Vink
Micrografia do sistema SCMNC2, com 0,25 e 0.75 % em mol de CoO e MnO2, respectivamente, aumento de 1000 X
Micrografia do sistema SCMNC5, com 0,05% em mol de Cr2O3 ; 1,00 e 0,00% em mol de CoO e MnO2 , respectivamente, aumento de 1000X 20
Notação de Kruger Vink
As cerâmicas com matriz SnO2 tem sua densificação incrementada pelos óxidos de cobalto e manganês, que agem como aceptores de elétrons levando a formação de vacâncias adiconais de oxigênio. Estas vacâncias induzem a um aumento do transporte de material na rede aumentando a sua taxa de densificação, conforme as reações 3.10-3.14. 21
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x MnO 2 → Mn Sn SnO2
' Mn 2 O 3 → 2 Mn Sn SnO 2
MnO → SnO 2
'' Mn Sn
+
+
+
x 2 OO
••.. VO
+ 3 O Ox
•• VO
+
x OO
'' CoO SnO 2 → Co Sn + V O•• + O Ox
Co 2 O 3 → 2 SnO 2
' Co Sn
+
•• VO
+
x 3 OO 22
Notação de Kruger Vink
– Micrografia eletrônica de alta resolução de duas amostras de SnO2, dopadas com 0,05% em mol de CoO, sinterizada por uma hora em: (a) 1210oC e (b) 1400oC
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