ESTUDO DAS PROPRIEDADES ELETRICAS DA MATRIZ CERÂMICA Sr3V2O8 (SVO) ADICIONADA DE Bi2O3 PARA APLICAÇÕES EM DISPOSITIVOS DE MICROONDAS

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Batista, Graciliano da Silveira
Orientador(a): Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Radiofrequência
Cerâmica (Tecnologia)
Microondas
Análise espectral
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/69443
Resumo: BATISTA, Graciliano da Silveira. Estudo das Propriedades Elétricas da Matriz Cerâmica Sr3V2O8 (SVO) adicionada de Bi2O3 para Aplicações em Dispositivos de Microondas. 2019. 176 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
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Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.In this work, the structural and dielectric properties of the Sr3V2O8 (SVO) ceramic matrix with addition of bismuth oxides (SVON, N = 0, 10, 20,30 and 40 wt% of Bi2O3) were investigated as a function of frequency and temperature for possible uses in radio frequency and microwave device applications (dielectric resonators). Our interest was to obtain ceramic dielectrics with high dielectric constant, combined with low dielectric losses and thermal stability. In the measurements performed at room temperature at 27°C, we obtained high values of the dielectric constant (ε') with low loss values (tanδ) in 1 MHz radio frequency measurements; for example, in the SVO and SVO40 samples, where consecutive values of dielectric constants and losses of ε'= 112, tanδ = 10-2 and ε' = 75 , tanδ = 6x10-3., were obtained. With the variation of temperature and fixed frequency of 1 kHz, we obtained high dielectric constant values around 730 to 1300 at various temperatures. The study revealed that SVON compounds have giant dielectric constants at various temperatures. The measurements temperature coefficient of capacitance (TCC) showed that the thermal capacitive stability can be reached, at 1MHz by increasing the addition level of Bi2O3 up to TCC  0ppm/°C. With SVO we have obtained a TCC = -0,55 ppm/°C that doped with 40% of Bi2O3 moved up for TCC = -0.053 ppm/°C. The Measurements in the microwave range of 4-6 GHz were obtained using the Hakki-Coleman method, using TE011 mode. For the SVO, sintering at 1050°C for 4h, we obtained a product of quality factor for the resonance frequency (Q x f) equal to 13.232 GHz and a dielectric permittivity equal to 14,81. In this study we obtained a ceramic SVON useful for the development of ceramic capacitors, thermistors NTC and radio-frequency device, microwave devices and dielectric resonator developments.Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielétricas da matriz cerâmica Sr3V2O8 (SVO) com adição de óxidos de bismuto (SVON, N= 0, 10 20, 30 e 40 % em massa de Bi2O3) foram investigadas em função da frequência e da temperatura para possíveis usos em aplicações de dispositivos de rádio frequência e microondas (ressoadores dielétricos). Nosso interesse foi obter dielétricos cerâmicos com alta constante dielétrica, combinada com baixas perdas dielétricas e estabilidade térmica. Nas medidas realizadas em temperatura ambiente a 27°C obtivemos altos valores da constante dielétrica (ε’) e valores relativamente baixos da tangente de perda (tanδ), em medidas de rádio frequência equivalente a 1MHz; como por exemplo, nas amostras SVO e SVO40, onde foi obtido valores da constante e perda dielétrica de ε’=112 com tanδ = 10-2 e ε’=75 com tanδ = 6x10-3 , consecutivamente. Com a variação de temperatura e frequência fixa de 1kHz, obtivemos altos valores da constante dielétrica em torno de 730 a 1300 em várias temperaturas. O estudo revelou que os compostos SVON apresentam constantes dielétricas gigantes em varias temperaturas. A medida do coeficiente de temperatura da capacitância (TCC) mostrou que a estabilidade térmica capacitiva pode ser alcançada, em 1 MHz com o aumento do nível de adição de Bi2O3 até obtermos o TCC  0 ppm/oC. Para o SVO puro foi encontrado um TCC = -0,55 ppm/oC que dopado com 40% de Bi2O3 passou para TCC= -0,053 ppm/oC. As medidas na faixa de microondas de 4 - 6 GHz foram obtidas utilizando-se o método Hakki-Coleman, pelo modo TE011. Com o SVO sinterizado a 1050°C por 4h, obtivemos um produto do fator de qualidade pela frequência de ressonância (Q x f) igual a 13.527 GHz e uma permissividade dielétrica (εr ′ ) igual a 14,81. As propriedades de radiação das DRAs foram simuladas no programa HFSS, mostrando alto ganho e alta eficiência nas amostras adicionadas. Neste estudo obtivemos os compostos cerâmicos SVON úteis para o desenvolvimento de capacitores cerâmicos, termistores NTC, aplicações em dispositivos deRadiofrequênciaCerâmica (Tecnologia)MicroondasAnálise espectralESTUDO DAS PROPRIEDADES ELETRICAS DA MATRIZ CERÂMICA Sr3V2O8 (SVO) ADICIONADA DE Bi2O3 PARA APLICAÇÕES EM DISPOSITIVOS DE MICROONDASinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/69443/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54ORIGINAL2019_tese_gsbatista.pdf2019_tese_gsbatista.pdfapplication/pdf9856542http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/69443/3/2019_tese_gsbatista.pdfea5f0287e3a2429a841e49a58bf151b3MD53riufc/694432022-12-06 13:19:46.352oai:repositorio.ufc.br:riufc/69443Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-12-06T16:19:46Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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