Conformación de piezas cerámicas usando polvos de estanato de cinc (ZnSnO3) sintetizados por el método Pechini: determinación de su capacidad sensora de gases

Abstract

En el trabajo de grado realizado se sintetizaron polvos cerámicos de estanato de cinc (ZTO) por el método Pechini, tomando como precursores, 2-ethilhexanoato de estaño y acetato de cinc, con un tratamiento térmico a una temperatura de 900 °C Los polvos cerámicos fueron caracterizados mediante ATD-TG, FITR y DRX para la identificación de las fases presentes en el material, dando como resultado presencia mayoritaria de la perovsquita ZnSnO3 y la presencia minoritaria de la espinela cubica Zn2SnO4. Además se utilizó MET, UV-Vis, espectroscopia Raman y fotoluminiscencia, para la determinación del tamaño promedio de las partículas y las propiedades ópticas del material, como el ancho del gap de energía y posibles vacancias en la estructura. Con los polvos cerámicos obtenidos se conformaron piezas cerámicas por el método de colado en molde (“slip casting”), las cuales fueron tratadas posteriormente a unas temperaturas de sinterización de 1200 °C y 1400 °C. A estas piezas se le efectuaron pruebas de absorción de agua, densidad del cuerpo y porosidad aparente. Se realizó también su caracterización microestructural por medio de MEB y EDS, para determinar el tamaño promedio de las partículas y la composición porcentual de los elementos presentes, información con la cual se corroboró la presencia fases secundarias. Finalmente con las piezas cerámicas se realizaron pruebas de sensado de gases (aire, oxígeno y acetona) registrando una variación importante en la resistencia de las mismas, al cambiar la atmosfera del gas en contacto con la superficie de la pieza.