Caracterização de cerâmicos filossilicatos cauliníticos após sinterização e avaliação de suas propriedades para aplicações eletrônicas

• Autor(a) principal: Vieira, Bruno Froelich Giora
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/211405
• topic: Propriedades dos materiais; Caulim; Kaolin; Kaolinite; Halloysite; Phyllosilicates Ceramics; Mechanical properties; Dielectric Properties; Porosity; Microstructure

Argilominerais como caulinitas e haloisitas são comumente usados em diversas aplicações tanto em cerâmicas tradicionais quanto em cerâmicas de alto valor agregado devido a sua abundância natural, baixo custo e boa capacidade de processamento. O presente estudo visa compreeender o funcionamento desses materiais para possíveis aplicações microeletrônicas futuras através do caracterizamento das propriedades desses cerâmicos fillossilicatos antes e depois da sinterização a 1300 ºC e 1400 ºC. As amostras cerâmicas foram obtidas à base de caulim, haloisita e uma mistura desses dois componentes, cuja estrutura morfológica difere: enquanto a caulinita possui morfologia esferoidal e em forma de plaquetas, a haloisita apresenta-se em nanotubos. Uma outra mistura desses caulins com outros óxidos também foi caracterizada para ressaltar os efeitos das composições. Após obtenção das amostras através de tape casting, parte delas foram sinterizadas e analisadas quanto às suas propriedades físicas e mecânicas e suas propriedades dielétricas, visando o seu possível uso em alta tecnologia para aplicações eletrônicas no futuro. Os ensaios realizados para a caracterização foram: densidade aparente, porosidade aparente, absorção de água, compressão diametral, constante dielétrica (ɛ′), perda dielétrica (também conhecida como tangente de perda, tan δ) e fator de perda dielétrica (ɛ″), além de análise da microestrutura por microscopia eletrônica de varredura. Os resultados experimentais indicam que as melhores propriedades eletrônicas foram obtidas utilizando-se de maior temperatura de sinterização, tanto para os ensaios físicos quanto os mecânicos, explicados por uma melhor densificação e menor porosidade. Resultados razoáveis, porém não totalmente conclusivos também foram encontrados analisando-se a constante dielétrica, a perda dielétrica e o fator de perda dielétrica para as amostras de caulim sinterizadas à 1400 ºC. Além disso, a observação da microestrutura indicou que uma melhor densificação ocorreu nas amostras de maiores temperaturas por terem porosidade reduzida, configurando assim um possível uso futuro em aplicações eletrônicas de alta tecnlogia, principalmente para os cerâmicos oriundos de nanotubos de haloisita.