SÃntese e estudo das propriedades estruturais e dielÃtricas de matrizes cerÃmicas compÃsitas (CMC) baseadas em: (Fe1/4Cu1/8Ti3/8)2O3 / (Fe5/8Cr3/8)2O3 / Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 / CaTiO3 para uso em dispositivos eletrÃnicos

• Autor(a) principal: Francisco Nivaldo Aguiar Freire
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1401
• topic: SÃntese; propriedades estruturais; compositos; cerÃmica; Synthesis; structural properties; composites; ceramic; QUIMICA

Neste trabalho utilizou-se reaÃÃes do estado sÃlido com sucesso na produÃÃo de matrizes cerÃmicos compositas a base de Cr0,75Fe1,25O3(CRFO100), Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3(FCTO100), Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100) e CaTiO3 (CTO), para o estudo de suas propriedades estruturais e elÃtricas visando o seu possivel uso em circuitaria eletrÃnica, de rÃdio-frequencia e microondas. Os procedimentos envolvidos para obtenÃÃo das amostras seguiram a rota de produÃÃo de cerÃmicas, sendo que numa primeira etapa realizou-se a homogeneizaÃÃo dos pÃs com o objetivo de tornar a reaÃÃo mais eficaz, pois a promoÃÃo do contato por igual dos reagentes facilita a formaÃÃo da substÃncia desejada. ApÃs o procedimento de homogeneizaÃÃo, a obtenÃÃo de cada sÃrie de amostras seguiram suas caracterÃsticas operacionais, como por exemplo: tempo e temperatura de reaÃÃo. As duas primeiras sÃries Cr0,75Fe1,25O3(CRFO100)-- Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3 (FCTO100), e Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100)--Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100), foram estudadas por raios-X, MEV, EDSX, espectroscopia MÃssbauer, propriedades elÃtricas em funÃÃo da temperatura, caracterizaÃÃes na faixa de micoondas com a tÃcnica Hakki-Coleman e por Ãltimo a caracterizaÃÃo das amostras como antenas ressoadoras dielÃtricas. A Ãltima sÃrie Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100)-- CaTiO3 (CTO) foi estudada por todas as tÃcnicas mencionadas, com exceÃÃo das tÃcnicas MEV, EDSX, espectroscopia MÃssbauer. Este trabalho tem como objetivo sintetizar, caracterizar novas materiais ceramicos compositos para uso em dispositivos eletrÃnicos, microondas e radio-freqÃÃncia. Foram sintetizadas e caracterizadas amostras com as seguintes estequiometrias: Cr0,75Fe1,25O3 (CRFO100), Fe0,5Cu0,75Ti0,75O3 (FCTO100), Pb(Fe0,5Nb0,5O3) (PFN100) e CaTiO3 (CTO). Mediante a sÃntese das amostras anteriomente relatadas procedeu-se a formaÃÃo dos compÃsitos em diferentes concentraÃÃes e consequente formaÃÃo das sÃries na seguinte ordem: (CRFO)x-(FCTO)100-x, com x= 0, 17, 34, 50, 66, 83 e 100% em massa; (PFN)x -(CRFO)100-x, com x = 0, 10, 50, 90 e 100% em massa e xCRFO- (1- x)CTO com x= 0, 10, 50, 90 e 100% em mol. A identificaÃÃo e o subsequente refinamento dos dados para a primeira sÃrie revelaram uma estrura trigonal para o CRFO100 e uma estutra cÃbica para o FCTO100. no caso da segunda sÃrie o PFN100 apresentou uma estrutura tetragonal e na terceirasÃrie o CTO uma estrutura ortorrÃmbica. Pela espectrosocopia MÃssbauer foram confirmados no caso das duas primeiras sÃries, o estado de oxidaÃÃo do ferro (Fe3+) presente nas amostras analisadas e sua coordenaÃÃo no sÃtio cristalino em funÃÃo da quantidade de ferro presente nos compÃsitos. Com exceÃÃo do PFN100, a morfologia das amostras em geral foi caracterizada pela diversidade de formas e tamanho para todas as amostras das duas primeira sÃries. A anÃlise quÃmica elementar forneceu resultados quantitativos acerca dos elementos presentes nas amostras investigadas. Pelas respostas observadas na faixa de radio-freqÃÃncia, ficou evidenciada uma regiÃo de dispersÃo, caracteristica de processo de polarizaÃÃo dipolar. Experimentos foram realizados com variaÃÃo de temperatura e as propriedades dielÃtricas foram medidas (permissividade e perda dielÃtrica). Foi obtido o TCC (Coeficiente de Temperatura da CapacitÃncia), numa faixa de temperatura de 250C a 1000C, observando que as duas primeiras sÃries apresentaram relaxaÃÃo ativada pela temperatura. Medidas na regiÃo de microondas (300 MHz < f < 30 GHz) foram realizadas, no caso da primeira sÃrie para as amostras CRFO100, CRFO50 e FCTO100. Os resultados apresentados sÃo promissores para aplicaÃÃes como dispositivos em microondas. No caso da segunda sÃrie apenas em duas amostras (CRFO100 e PFN10) foi possÃvel determinar a freqÃÃncia ressonante, permissividade dielÃtrica e a perda dielÃtrica pelo o mÃtodo utilizado neste estudo (mÃtodo Hakki-Coleman), provalvelmente devido a elevada perda dielÃtrica apresentada pelas amostras. Para a terceira sÃrie, em todas as amostras foi possÃvel a localizaÃÃo da frequencia ressonante, permissividade dielÃtrica e a perda dielÃtrica. Para a serie CRFO-CTO foi observada a possibilidade de obtenÃÃo de um composito com TCC=0. Amostras nas tres series estudadas apresentam permissividades dieletricas altas (&#61541;&#61502;10) e algumas com baixas perdas podendo ser usadas na miniaturizaÃÃo em dispositivos de microndas e aplicaÃÃes em telecomunicaÃÃes