Propriedades estruturais e microestruturais de eletro-cerâmicas baseadas em BaTiO3
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24249 |
Resumo: | Ferroelectric systems have been widely studied during the last years because of their excellent physical properties, which make them promissory materials for technological applications. In special, the barium titanate (BaTiO3) represents one of the electro-ceramic materials that is still manufactured at large scales for many applications in the electronic components market. The excellent physical properties, in particular the dielectrics (high dielectric permittivity values and low dielectric losses) make the BaTiO3 (BT) a fundamental material in the manufacture of multilayer ceramic capacitors (MLCs). The doping of BT with some elements added as impurities in its perovskite structure, implies in the change of some physical properties, which have increased the range of application of these materials as piezoelectric devices, thermistors and semiconductors. Among them, the erbium (Er3+) ion stand out because it provides some relevant characteristics to the BT ferroelectric system, such as optical properties. In this context, in order to understand some anomalous behaviors of this material, this work aims the investigation of the structural and microstructural properties of BT-based ferroelectric ceramics, modified with the Er3+ rare-earth ion, considering its influence on the system in different concentrations. The ceramics were synthesized by the Pechini’s Method (or Polymeric Precursors Method), which presents great advantages compared to conventional methods for synthesis of polycrystalline materials. For the study of structural properties the analysis were carried out by X-ray Diffraction (XRD) technique and using the Willimason-Hall method. On the other hand, for the microstructurals properties it was used the Scanning Electron Microscopy (SEM) technique for the observations and calculation of grains-size, as well as their morphology. |
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Propriedades estruturais e microestruturais de eletro-cerâmicas baseadas em BaTiO3Structural and microstructural properties of electroceramics based on BaTiO3Materiais ferroelétricosFerroelectric materialsPerovskitaPerovskiteTitanato de bárioBarium titanatePropriedades estruturaisStructural propertiesMicroestruturaMicrostructureCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICACNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADAFerroelectric systems have been widely studied during the last years because of their excellent physical properties, which make them promissory materials for technological applications. In special, the barium titanate (BaTiO3) represents one of the electro-ceramic materials that is still manufactured at large scales for many applications in the electronic components market. The excellent physical properties, in particular the dielectrics (high dielectric permittivity values and low dielectric losses) make the BaTiO3 (BT) a fundamental material in the manufacture of multilayer ceramic capacitors (MLCs). The doping of BT with some elements added as impurities in its perovskite structure, implies in the change of some physical properties, which have increased the range of application of these materials as piezoelectric devices, thermistors and semiconductors. Among them, the erbium (Er3+) ion stand out because it provides some relevant characteristics to the BT ferroelectric system, such as optical properties. In this context, in order to understand some anomalous behaviors of this material, this work aims the investigation of the structural and microstructural properties of BT-based ferroelectric ceramics, modified with the Er3+ rare-earth ion, considering its influence on the system in different concentrations. The ceramics were synthesized by the Pechini’s Method (or Polymeric Precursors Method), which presents great advantages compared to conventional methods for synthesis of polycrystalline materials. For the study of structural properties the analysis were carried out by X-ray Diffraction (XRD) technique and using the Willimason-Hall method. On the other hand, for the microstructurals properties it was used the Scanning Electron Microscopy (SEM) technique for the observations and calculation of grains-size, as well as their morphology.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)Os sistemas ferroelétricos têm sido amplamente estudados durante as últimas décadas, devido às suas excelentes propriedades físicas, as quais os tornam materiais para inúmeras aplicações tecnológicas. Em especial, o titanato de bário (BaTiO3) representa um dos materiais eletro-cerâmicos que ainda é fabricado em grandes escalas para diversas aplicações dentro do mercado de componentes eletrônicos. Suas ótimas propriedades físicas e, em particular, as propriedades dielétricas (elevados valores de permissividade dielétrica e baixas perdas dielétricas) o convertem em um material básico na fabricação de capacitores cerâmicos multicamadas. A dopagem do BaTiO3 (BT) com alguns elementos, acrescentados como impurezas em sua estrutura perovskita, implica na mudança de algumas propriedades físicas, que tem aumentado a faixa de aplicação destes materiais como dispositivos piezoelétricos, termistores e semicondutores. Destaca-se, entre eles, o íon érbio (Er3+) por proporcionar algumas características relevantes ao sistema ferroelétrico BT, tais como propriedades ópticas. Neste contexto, com o intuito de entender alguns comportamentos anômalos deste material, este trabalho tem como objetivo investigar as propriedades estruturais e microestruturais das cerâmicas ferroelétricas de BT modificadas com íon terra-rara de Er3+ considerando a sua influência no sistema, em diferentes concentrações. As cerâmicas foram sintetizadas pelo método de Pechini (ou Método dos Precursores Poliméricos), o qual apresenta grandes vantagens em comparação à métodos convencionais para síntese de materiais policristalinos. Para o estudo das propriedades estruturais, foram feitas as análises pela técnica de difração de raios-X (DRX) e usado o método de Williamson-Hall. Já para as propriedades microestruturais, foi usada a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para observações e cálculo do tamanho dos grãos, bem como sua morfologia.Universidade Federal de UberlândiaBrasilFísica de MateriaisOliveira, Marco Auréliohttp://lattes.cnpq.br/9873572048505294Guerra, José de los Santoshttp://lattes.cnpq.br/3910065518034212Monte, Adamo Ferreira Gomes dohttp://lattes.cnpq.br/2149564760914561Neves, Lucio Pereirahttp://lattes.cnpq.br/9028304261745922Silva, Mykaelle Cristina Oliveira2019-02-11T11:49:25Z2019-02-11T11:49:25Z2018-12-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSILVA, Mykaelle Cristina Oliveira. Propriedades estruturais e microestruturais de eletro-cerâmicas baseadas em BaTiO3. 2018. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso ( Graduação em Física de Materiais) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24249porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2019-02-11T11:50:34Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/24249Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2019-02-11T11:50:34Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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Ferroelectric systems have been widely studied during the last years because of their excellent physical properties, which make them promissory materials for technological applications. In special, the barium titanate (BaTiO3) represents one of the electro-ceramic materials that is still manufactured at large scales for many applications in the electronic components market. The excellent physical properties, in particular the dielectrics (high dielectric permittivity values and low dielectric losses) make the BaTiO3 (BT) a fundamental material in the manufacture of multilayer ceramic capacitors (MLCs). The doping of BT with some elements added as impurities in its perovskite structure, implies in the change of some physical properties, which have increased the range of application of these materials as piezoelectric devices, thermistors and semiconductors. Among them, the erbium (Er3+) ion stand out because it provides some relevant characteristics to the BT ferroelectric system, such as optical properties. In this context, in order to understand some anomalous behaviors of this material, this work aims the investigation of the structural and microstructural properties of BT-based ferroelectric ceramics, modified with the Er3+ rare-earth ion, considering its influence on the system in different concentrations. The ceramics were synthesized by the Pechini’s Method (or Polymeric Precursors Method), which presents great advantages compared to conventional methods for synthesis of polycrystalline materials. For the study of structural properties the analysis were carried out by X-ray Diffraction (XRD) technique and using the Willimason-Hall method. On the other hand, for the microstructurals properties it was used the Scanning Electron Microscopy (SEM) technique for the observations and calculation of grains-size, as well as their morphology. |
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