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THE OXIDATION BEHAVIOR OF YTTERBIUM SCANDIUM ZIRCONIUM NITRIDES UNDER NONISOTHERMAL CONDITIONS ( REACCIÓN DE OXIDACIÓN DE NITRUROS DE CIRCONIA CON ESCANDIO E ITERBIO BAJO CONDICIONES NO ISOTÉRMICAS )

2013; Linguagem: Espanhol

2244-7113

Neil J. Martínez, Eberhard Schweda, Aurora Molina, Francis Cordero,

Semiconductor materials and devices

Ytterbium codoped scandium stabilized zirconia, Zr 0,60 Sc 0,175 Yb 0,225 O 1,8 was synthesized and nitrided for 48 h under an ammonia atmosphere. The compound obtained was nominally Zr 0,60 Sc 0,175 Yb 0,225 O 0,0627 N 1,157 with a red color and a cation deficient rocksalt structure. Its stability and reoxidation behavior was studied by differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetric analysis (TG) under non-isothermal conditions. For evaluation of the experimental data, the Coats Redfern method [1] was used and revealed that the decomposition of the nitride to form ytterbium scandium zirconium oxide is diffusion controlled. The activation energy for the decomposition process was found to be 506 KJ/mol compared to 103 KJ/mol for ZrN [2]. The results indicate that scandium-zirconium-nitrides co-doped with lanthanide metals undergo a reduction in O 2- and N 3- mobility in the crystal and consequently a delay in the reoxidation process. La circonia estabilizada con escandio e iterbio, Zr 0,60 Sc 0,175 Yb 0,225 O 1,8 fue sintetizada y sometida a nitruracion por 48 horas bajo una atmosfera de NH 3 . . La composicion nominal obtenida fue Zr 0,60 Sc 0,175 Yb 0,225 O 0,0627 N 1,157 , la cual presento una coloracion rojiza y una estructura tipo sal de roca con deficiencia cationica. Su estabilidad y comportamiento en procesos de reoxidacion fue estudiada por analisis termico diferencial y termogravimetricos bajo condiciones no-isotermicas. Los datos experimentales fueron evaluados utilizando el metodo de Coats Redfern method [1] que revelo que el proceso de descomposicion de este material es controlado por difusion. La energia de activacion para el proceso de descomposicion fue de 506 KJ/mol comparado con 103 KJ/mol para ZrN [2]. Estos resultados indican que los nitruros de escandio-circonia co-dopados con metales del grupo lantanido, presentan una reducida movilidad de las especies O 2- and N 3- en el cristal y en consecuencia una menor velocidad de reoxidacion.