Preparação e caracterização de substratos cerâmicos de alumina, à base de matérias-primas nacionais e importadas

• Autor(a) principal: Kleber Franke Portella
• Data de Publicação: 2001
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA
• Texto Completo: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1815
• topic: Cerâmica; Materiais compósitos; Propriedades mecânicas; Propriedades termodinâmicas; Ensaios de materiais; Engenharia de materiais

O objetivo deste estudo foi reunir uma metodologia capaz de obter e caracterizar substratos cerâmicos à base de alumina nacional e importada. No desenvolvimento do trabalho foram confeccionados corpos-de-prova (cps) por prensagem isostática a frio, de: i) alumina dopada com magnésia, códigos: AM-16 e AM-2011; ii) alumina dopada com magnésia, sílica e nióbia (códigos: A16-Nb4 e 2011-Nb4); e iii) alumina dopada com nióbia e talco (2011-ANTC e A16-ANTC). Os cps das seis composições foram caracterizados quanto as suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, massa específica, porosidades, características microestruturais por inspeção visual, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X e rugosidade superficial após usinagem. Os resultados obtidos foram avaliados e comparados com alguns substratos cerâmicos comerciais para filmes espessos e filmes finos catalogados na literatura pesquisada. Dentre as propriedades elétricas analisadas (resistividade superficial e volumétrica, constante dielétrica, fator de dissipação ou tangente-delta e rigidez dielétrica), duas mostraram-se efetivas na avaliação de impurezas contaminantes e características microestruturais, que foram a resistividade volumétrica e a rigidez dielétrica, respectivamente. A composição A16-Nb4 foi a que apresentou o melhor desempenho nas proprioedades ensaiadas, bem como os requisitos necessários para ser usada como substrato para circuito integrado de filme espesso. A vantagem da utilização do material como substrato está aliada a sua baixa temperatura de sintetização (1400C). O teor de contaminantes condutivos (principalmente a Na2O) provenientes da adição do talco nas composições ANTCs inviabilizou o uso das mesmas como substratos cerâmicos. Os cps preparados com a matéria-prima nacional apresentaram valores abaixo do limite mínimo recomendável em norma para serem usados como substrato cerâmico.