Síntese e caracterização de CaCu3Ti4O12 com doadores de elétrons Nb E Mo

Abstract

A miniaturização de dispositivos eletrônicos mais rápidos e eficientes tem sido um desafio. para o desenvolvimento de novos dispositivos eletroeletrônicos com isso o estudo de. cerâmicas multifuncionais vem aumentando. A descoberta da permissividade dielétrica (). gigante de aproximadamente 105 e o coeficiente não linear (α) no CaCu3Ti4O12 (CCTO). despertou grande interesse por oferecer a oportunidade de reduzir o tamanho e otimizar as. propriedades nos dispositivos eletrônicos. No presente trabalho propôs analisar e estudar as. propriedades estruturais, microestruturais e elétricas do titanato de cobre e cálcio dopado com. molibdênio (1,00%; 2,00%; 3,00%; 4,00% e 5,00% em mol) e nióbio (1,00%; 2,00%; 3,00%;. 4,00% e 5,00% em mol) no sítio B. O processo de síntese adotado para a obtenção das. cerâmicas foi o “método tradicional de mistura de óxidos” ou reação no estado sólido, visando. à obtenção de produtos com microestrutura homogênea. Os pós foram termicamente avaliados. pela análise termogravimétrica (TG), análise térmica diferencial (DTA) e dilatometria.. Estruturalmente, os pós foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia. de espalhamento Raman e espectroscopia de absorção na região de infravermelho por. transformada de Fourier (FT-IR). A forma, o tamanho dos grãos e os contornos de grão foram. observados por intermédio da microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades. óticas foram investigadas por espectroscopia ótica nas regiões do ultravioleta e visível (UVVis). Os padrões de DRX indicaram a formação de soluções sólidas homogênea com estrutura. perovskita, pertencentes ao grupo espacial Im3 para todas as concentrações de Nb calcinada a. 950°C avaliadas e apenas para a concentração de 1% de Mo calcinada a 850°C. Os ajustes. teóricos dos espectros Raman indicaram a formação de fase secundária para todas as. concentrações e temperatura, mostrando que a formação da solução sólida homogênea. ocorreu apenas em longo alcance. As imagens de microscopia indicaram que os dopantes. diminuem o tamanho do grão e alteram a sua morfologia em que o nióbio deixa os grãos. hexagonais e o molibdênio os grãos esféricos. Por último, foram avaliadas as propriedades. elétricas por medidas de tensão – corrente e espectroscopia de impedância. Pôde-se observar. que as cerâmicas dopadas com Mo modificou as propriedades não-ôhmica do CCTO, não. sendo possível verificar uma possível aplicação em dispositivos varistores devido ao alto. campo necessário para a ruptura da cerâmica. Já as cerâmicas dopadas com nióbio. apresentaram características não lineares com um decréscimo da tensão de ruptura com o. aumento da concentração do dopante indicando sua aplicação como dispositivo de proteção. elétrica de baixa tensão “varistor”