Titanato de circonio: estabilidad termodinámica y expansión térmica

El titanato de circonio es un compuesto muy usado en aplicaciones electroceramicas, aunque tambien se han descrito aplicaciones en el campo de la catalisis y de los sensores. Dada la anisotropia en la expansion termica cristalografica de este compuesto, podria ser planteado como constituyente de componentes estructurales. En general, para asegurar la integridad estructural y la homogeneidad microestructural de una pieza ceramica, es preciso utilizar velocidades de enfriamiento desde la temperatura de fabricacion relativamente bajas. Este requerimiento tiene una importancia fundamental en el titanato de circonio, ya que pequenas variaciones en la composicion y en la velocidad de enfriamiento, producen variaciones significativas tanto en la distribucion de fases como en la expansion termica. En este trabajo se revisan los trabajos existentes sobre la estabilidad del titanato de circonio dentro de los sistemas ZrO2-TiO2 y ZrO2-TiO2-Y2O3. Se describen las principales discrepancias acerca de las fases compatibles existentes en la bibliografia actual y se discute el posible origen de estas discrepancias. Asimismo, se revisan los datos existentes sobre la expansion termica cristalografica de este compuesto.

[1]  C. Baudín,et al.  Phase evolution in reaction sintered zirconium titanate based materials , 2010 .

[2]  C. Baudín,et al.  Thermal expansion of zirconia―zirconium titanate materials obtained by slip casting of mixtures of Y-TZP―TiO2 , 2009 .

[3]  D. Su,et al.  Structure and electrical conductivity of porous zirconium titanate ceramics produced by mechanochemical treatment and sintering , 2009 .

[4]  T. Schaedler,et al.  Phase equilibria in the TiO2-YO1.5-ZrO2 system , 2008 .

[5]  C. Baudín,et al.  Synthesis of Zirconium Titanate‐Based Materials by Colloidal Filtration and Reaction Sintering , 2008 .

[6]  D. Su,et al.  Correlation Between the Microstructure and the Electrical Properties of ZrTiO4 Ceramics , 2007 .

[7]  M. Mogensen,et al.  Effects of firing schedule on solubility limits and transport properties of ZrO2–TiO2–Y2O3 fluorites , 2007 .

[8]  J. Sohn,et al.  Effect of TiO2–ZrO2 composition on catalytic activity of supported NiSO4 for ethylene dimerization , 2007 .

[9]  A. Christy,et al.  The crystal structure of disordered (Zr,Ti)O2 solid solution including srilankite: evolution towards tetragonal ZrO2 with increasing Zr , 2005 .

[10]  U. Troitzsch,et al.  The ZrO2-TiO2 phase diagram , 2005 .

[11]  Ataullah Khan,et al.  Recent Advances on TiO2‐ZrO2 Mixed Oxides as Catalysts and Catalyst Supports , 2005 .

[12]  C. A. Paskocimas,et al.  Synthesis and thermal characterization of zirconium titanate pigments , 2004 .

[13]  U. Troitzsch,et al.  High-PT study of solid solutions in the system ZrO 2 -TiO 2 : The stability of srilankite , 2004 .

[14]  P. Victor,et al.  Dielectric relaxation in laser ablated polycrystalline ZrTiO4 thin films , 2003 .

[15]  D. Yuan,et al.  A novel TiO2/ZrxTi1−xO2 composite photocatalytic films , 2003 .

[16]  S. Ananta,et al.  Synthesis, formation and characterization of zirconium titanate (ZT) powders , 2003 .

[17]  A. Navrotsky,et al.  The thermodynamics of formation, molar heat capacity, and thermodynamic functions ofZrTiO4(cr) , 2001 .

[18]  G. Gusmano,et al.  Zirconium titanate microwave dielectrics prepared via polymeric precursor route , 1999 .

[19]  A. J. Feighery,et al.  Phase Relations at 1500°C in the Ternary System ZrO2–Y2O3–TiO2 , 1999 .

[20]  Y. Park,et al.  Thermal expansion and cooling rate dependence of transition temperature in ZrTiO4 single crystal , 1998 .

[21]  K. Terabe,et al.  Phase Relation of ZrO2-YO1.5-TiO2 Ceramics Prepared by Sol-Gel Method , 1998 .

[22]  J. R. Jurado,et al.  Microstructure, electrical properties and phase equilibria relationships in the ZrO2Y2O3TiO2 system: The subsolidus isothermal section at 1500°C , 1997 .

[23]  T. Pagnier,et al.  Structural and electrical characterization of titania-doped YSZ , 1997 .

[24]  Y. Park,et al.  Influence of cooling rate on the physical properties of tin modified zirconium titanate , 1996 .

[25]  A. Bhattacharya,et al.  Sol gel preparation, structure and thermal stability of crystalline zirconium titanate microspheres , 1996 .

[26]  P. Davies,et al.  Effect of Sn Substitution on Cation Ordering in (Zr1–xSnx)TiO4 Microwave Dielectric Ceramics , 1994 .

[27]  K. Haberko,et al.  A study on preparation of Tetragonal Zirconia Polycrystals (TZP) in the TiO2Y2O3ZrO2 system , 1992 .

[28]  S. Hirano,et al.  Chemical Processing and Microwave Characteristics of (Zr,Sn)TiO4 Microwave Dielectrics , 1991 .

[29]  P. Shen,et al.  The effects of TiO2 addition on the microstructure and transformation of ZrO2 with 3 and 6 mol.% Y2O3 , 1990 .

[30]  W. L. Worrell,et al.  Electrical properties of novel mixed-conducting oxides , 1989 .

[31]  S. Udagawa,et al.  Phase Transformation and Thermal Expansion of Zirconium and Hafnium Titanates and Their Solid Solutions , 1988 .

[32]  K. Tsukuma Transparent titania-yttria-zirconia ceramics , 1986 .

[33]  R. Roth,et al.  Low-Temperature Phase Relationships in the System ZrO2-TiO2 , 1986 .

[34]  J. M. Barnes,et al.  Solubility of TiO2 in ZrO2 , 1986 .

[35]  I. Wang,et al.  Nonoxidative dehydrogenation of ethylbenzene over TiO2ZrO2 catalysts: II. The effect of pretreatment on surface properties and catalytic activities , 1984 .

[36]  R. Roth,et al.  Investigation of the Phase Transition in ZrTiO4 and ZrTiO4‐SnO2 Solid Solutions , 1983 .

[37]  A. Willgallis,et al.  (Zr0,33Ti0,67)O2 – ein natürliches Zirkonium-Titanoxid mit α-PbO2-Struktur , 1983 .

[38]  H. Göbel,et al.  Existence range, structural and dielectric properties of ZrxTiySnzO4 ceramics (x+y+z=2) , 1981 .

[39]  R. W. Lynch,et al.  Thermal Expansion, Compressibility, and Polymorphism in Hafnium and Zirconium Titanates , 1972 .

[40]  R. Newnham Crystal Structure of ZrTiO4 , 1967 .

[41]  F. H. Brown,et al.  The Zirconia‐Titania System , 1954 .

[42]  R. S. Roth,et al.  Phase equilibrium relations in the systems Lime-Titania and Zirconia-Titania , 1954 .

[43]  H. G. Sowman,et al.  A Study of the Phase Relations of ZrO2–TiO2 and ZrO2–TiO2–SiO2 , 1951 .