Restricciones para obtener nasicon por una ruta cerámica

Polvos de ZrO2 monoclínica altamente reactivos fueron mezclados con Na3PO4•12H2O y SiO2 amorfo en cantidades apropiadas para obtener Na3Zr2Si2PO12. Las mezclas fueron calcinadas a diferentes temperaturas (Tcalc) y diferentes tiempos (tcalc) y caracterizadas por SEM y DRX. Líneas características del NASICON no son detectadas a Tcalc=900°C y a tiempos de calcinado relativamente cortos (< 2h). A 1100°C, la presencia de picos de NASICON de baja intensidad indica los primeros momentos de la reacción de formación, la cual es significativamente mejorada cuando Tcalc es aumentada a 1200 y 1300°C. Para altas temperaturas (<1300ºC), se sugiere una aparente disminución de la velocidad de reacción. Por otra parte, la intensidad de los picos de ZrO2 sufren una drástica disminución cuando Tcalc varía desde 900 a 1300°C, seguido de un leve incremento a Tcalc=1400°C. Los estudios fueron realizados manteniendo condiciones isotérmicas a 1100, 1200 y 1300°C durante 0,5, 1, 2, 4, 8 y 16 h. En las tres temperaturas, el aumento de tcalc hasta 4 h conduce a un marcado aumento de la intensidad de las líneas características del NASICON, mientras que las correspondientes a mZrO2 disminuyen. Un “plateau” es observado a valores altos de tcalc, lo que sugiere que un equilibrio está siendo alcanzado. La utilización de polvos altamente reactivos de ZrO2 tetragonal (termodinámicamente inestable a baja temperatura) mejoró claramente la extensión y la cinética de reacción a temperaturas moderadas, conduciendo a la formación de un producto monofásico.

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