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Mudança de fase do óxido de Zircônia

A transformação de fase do óxido de Zircônia é a propriedade mais importante e a base de sua capacidade de ser usado como material cerâmico estrutural e funcional. Offerman et al. mostraram que a energia de ativação da nucleação de grãos durante a transformação de fase é duas ordens de magnitude menor do que a termodinamicamente prevista e concluíram que a abordagem teórica clássica existente com base no modelo Zener não prevê com precisão a cinética da transformação de fase em materiais policristalinos. Portanto, no caso de materiais policristalinos de ZrO2, seja como reforços de endurecimento de cerâmica, sensores de oxigênio ou como materiais de célula de combustível de alta temperatura, catalisadores e transportadores de catalisadores, é necessário um entendimento profundo dos processos de transformação de fase e nucleação nesse material para garantir que o material tenha pequenos altos e baixos no desempenho com as mudanças nas condições ambientais. Portanto, um estudo detalhado da influência das condições de preparação sobre a estrutura e a forma final do cristal dos precursores de zircônia, um estudo cinético da cinética das nanopartículas de zircônia durante seu crescimento e um esclarecimento de seus mecanismos de mudança de fase e, portanto, o controle das condições de mudança de fase para obter propriedades aprimoradas do material, são de grande importância teórica e prática.
Além disso, embora haja alguma compreensão do mecanismo de estabilização da mudança de fase da zircônia em termos de estrutura cristalina, conteúdo de dopagem, raio do íon dopante e reconstrução da superfície, vários métodos não conseguiram obter resultados satisfatórios. Um estudo realizado por Jiang et al. constatou que o raio do dopante catiônico tetravalente era proporcional ao volume da célula da zircônia de fase cúbica, mas não estava diretamente relacionado ao volume da célula da zircônia de fase tetragonal. Além disso, o mecanismo e a função da dopagem de ânions na estabilização da zircônia ainda são controversos. Pode-se observar que é necessária uma exploração estrutural mais aprofundada dos motivos da magnitude da dopagem na capacidade de estabilização da zircônia.

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