1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Coahuila
4. Instituto Tecnológico de Saltillo
5. Tesis de Maestría
6. Maestría en Ciencias de los Materiales

Title:	SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE ÓXIDOS DE ALTA ENTROPÍA CON VISTAS A SU USO EN GENERACIÓN DE ENERGÍA
Authors:	Arreazola Lopez, Sergio Rodolfo
metadata.dc.subject.other:	ÓXIDOS ENTROPÍA ENERGÍA
Issue Date:	2025-11-01
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Saltillo
Description:	En esta investigación se sintetizaron ocho composiciones de óxidos de alta entropía basados en CeO2, dopado con cuatro lantánidos trivalentes (Gd, Nd, Y, Sm) y Ca2+ como aditivo de sinterización. Se siguió la forma general Ce1−x(Gd0.2Nd0.2Y0.2Sm0.2Ca0.2)xO2−δ ( x = 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.20, 0.24 y 0.28), con el objetivo de estudiar el efecto combinado de la alta entropía y la adición de Ca sobre la estabilidad de fases, la densificación, y las propiedades eléctricas y térmicas, evaluando su potencial como electrolitos sólidos para celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) y como recubrimientos de barrera térmica (TBC). La síntesis se realizó mediante molienda mecánica de alta energía durante 24 horas a partir de óxidos precursores, seguida de tratamientos térmicos a 900 y 1200 °C. Los análisis de difracción de rayos X (DRX) confirmaron en todos los casos la formación de una fase cúbica tipo fluorita. Se observó el desplazamiento de los picos de difracción hacia menores ángulos 2θ conforme aumentó el dopaje, evidenciando la expansión del parámetro de red por la incorporación exitosa de los cationes sustitucionales de mayor radio iónico.Los polvos fueron compactados mediante prensado uniaxial y sinterizados a 1200°C durante 6 horas. Se caracterizó la microestructura de la superficie de fractura de pastillas, mostrando granos poligonales bien definidos, con tamaños de grano promedio entre 0.1349 y 0.3729 µm, y con porosidades cerradas. La muestra con 28% de dopaje sin Ca presenta mayor porosidad y menor crecimiento de grano que la que incluye Ca. Los análisis por microscopía de fuerza atómica (AFM) mostraron rugosidades superficiales entre 29.1 y 61.5 nm. Adicionalmente, se midió la conductividad iónica de las distintas composiciones. La composición con 20% de dopaje presentó el desempeño óptimo con una conductividad iónica (σdc) de 1.06 × 10-1 S/cm y una energía de activación (Edc) mínima de 0.82 eV. Finalmente, la conductividad térmica se determinó a partir de la densidad (método de Arquímedes), la capacidad calorífica (regla de Newman-Kopp) y la difusividad térmica (técnica de pulso láser). Presentando valores entre 2.07 y 3 W/m K a 500°C y un mínimo general de 1.76 a 400°C para la muestra con 16% de dopaje. Los resultados revelan que las composiciones intermedias ofrecen las mejores propiedades; la del 20% de dopaje para su uso como electrolito en SOFC, y la del 16% como material candidato para TBC.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Appears in Collections:	Maestría en Ciencias de los Materiales

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