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SCANDIA STABIILIZED ZIRCONIA MATERIALS CODOPED WITH Gd, Ho AND Yb. NITRIDATION AND STABILITY ( MATERIALES DE CIRCONIA ESTABILIZADAS CON ESCANDIO Y CODOPADAS CON Gd, Ho, Y Yb. NITRURACIÓN Y ESTABILIDAD )

2017; Linguagem: Espanhol

2244-7113

Neil J. Martínez, Eberhard Schweda, Carlos Javier Seijas, J. J. Mijares, F. Cordero,

Nuclear materials and radiation effects

The cubic and rombohedral structures of scandia stabilized-zirconia (ScSZ) co-doped with the rare earth ions Gd, Ho, and Yb were determined. The cubic fluorite structures obtained for Gd +3 and Ho +3 co-doped ScSZ have lattice constants of a=508.88(0.02) pm and a=508.52(0.01) pm respectively. Due to the ionic radii of Gd +3 (97 pm) and Ho +3 (91 pm), the lattice constant for the Gd compound is slightly larger than the Ho doped compound. For the ytterbium (86.8 pm) co-doped ScSZ, the rhomboedral (R3) fluorite related superstructure the following cell parameters a=953.58 (0.03) pm and c=1747.12(0.06) pm were found: After the nitridation under NH 3 for 24 h at 1200 °C, all 3 compounds exhibit a deficient rock salt structure with cell parameters: a=454.18(0.03) pm for Gd +3 , a=454.59(0.01) pm for Ho +3 and a=454.26(0.02) pm for Yb +3 .The decomposition of all these nitrides was investigated with thermal analysis. It was found that the reoxidation process is diffusion controlled. Se determino la estructura cubica y rombohedrica del sistema zirconia estabilizada con escandia, co-dopados con elementos de tierras raras Gd, Ho, and Yb. La estructura cubica con el elemento Gd +3 and Ho +3 poseen los siguientes parametros de red cristalina a=508.88(0.02) pm and a=508.52(0.01) pm respectivamente. A consecuencia de los radios ionicos del Gd +3 (97 pm) and Ho +3 (91 pm), la constante de celda para el compuesto derivado de Gd es ligeramente mas grande que para el compuesto dopado con Ho. Para el sistema codopado con Yb (86.8 pm) fue obtenida una estructura fluorita romboedrica (R3) con parametro de celda a=953.58 (0.03) pm and c=1747.12(0.06) pm . Despues de la nitruracion bajo una atmosfera de Amoniaco (NH 3 ) por 24 h a 1200 °C. Los tres compuestos obtenidos presentan una estructura de sal de roca con los siguientes parametros de celda a=54.18(0.03) pm para Gd +3 , a=454.59(0.01) pm para el Ho +3 and a=454.26(0.02) pm para el Yb +3 .La reaccion de descomposicion de los nitruros obtenida fue investigada mediante analisis termico, encontrandose un mecanismo de oxidacion controlado por un proceso de difusion.