Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Martins, Vitor Carvalho
Orientador(a): Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
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:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34887
Resumo: In recent years, technological development in the area of ceramic materials has attracted the attention of the scientific community due to applications in microwave and radiofrequency (RF) devices. In microwave applications, in general, looking for materials with high dielectric permittivity (εr), low dielectric loss (tanδ), good thermic stability and low cost. This work aims to characterize the ceramics of lithium titanate (Li2TiO3) with addition of 5%; 10%; 15% and 20% by weight of aluminum oxide (Al2O3), verifying which modifications occur in the dielectric properties of the material. The ceramics were produced by the solid-state reaction method using a planetary mill and post-grinding calcination. The structural and morphological characterization was performed using X-Ray Diffraction (XRD) techniques, Raman Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). Experiments were performed to evaluate the behavior of RF and microwave samples. Finally, the material was tested as a Dielectric Resonator Antenna (DRA), and the results obtained were simulated through the HFSS software. The characteristics of DRA Li2TiO3 are 3.91 dBi of gain and 70.58% of irradiation efficiency. The ARD formed from 5% Al2O3 obtained a gain of 4.26 dBi with efficiency of 74.23%, and also the temperature coefficient of the resonance frequency near zero (-0.58 ppm/°C), showing the potential of this material for microwave circuits that require thermal stability.
id UFC-7_9d3c28bdb40cee7044c2ff7a45dac62a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/34887
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Martins, Vitor CarvalhoSombra, Antônio Sérgio Bezerra2018-08-17T16:09:26Z2018-08-17T16:09:26Z2018MARTINS, Vitor Carvalho. Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas. 2018. 75 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34887In recent years, technological development in the area of ceramic materials has attracted the attention of the scientific community due to applications in microwave and radiofrequency (RF) devices. In microwave applications, in general, looking for materials with high dielectric permittivity (εr), low dielectric loss (tanδ), good thermic stability and low cost. This work aims to characterize the ceramics of lithium titanate (Li2TiO3) with addition of 5%; 10%; 15% and 20% by weight of aluminum oxide (Al2O3), verifying which modifications occur in the dielectric properties of the material. The ceramics were produced by the solid-state reaction method using a planetary mill and post-grinding calcination. The structural and morphological characterization was performed using X-Ray Diffraction (XRD) techniques, Raman Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). Experiments were performed to evaluate the behavior of RF and microwave samples. Finally, the material was tested as a Dielectric Resonator Antenna (DRA), and the results obtained were simulated through the HFSS software. The characteristics of DRA Li2TiO3 are 3.91 dBi of gain and 70.58% of irradiation efficiency. The ARD formed from 5% Al2O3 obtained a gain of 4.26 dBi with efficiency of 74.23%, and also the temperature coefficient of the resonance frequency near zero (-0.58 ppm/°C), showing the potential of this material for microwave circuits that require thermal stability.Nos últimos anos, o desenvolvimento tecnológico na área de materiais cerâmicos atraiu a atenção da comunidade científica devido às aplicações em dispositivos de micro-ondas e radiofrequência (RF). Em aplicações de micro-ondas, de forma geral, procura-se materiais com alta permissividade dielétrica (εr), baixa perda dielétrica (tgδ), boa estabilidade térmica e baixo custo. Este trabalho visa caracterizar as cerâmicas de titanato de lítio (Li2TiO3) com adição de 5%; 10%; 15% e 20% em peso de óxido de alumínio (Al2O3) verificando quais modificações acontecem nas propriedades dielétricas do material. As cerâmicas foram produzidas pelo método de reação em estado sólido usando um moinho planetário e calcinação pós-moagem. A caracterização estrutural e morfológica foi realizada utilizando técnicas de Difração de Raios-X (XRD), Espectroscopia Raman e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Experimentos foram realizados para avaliar o comportamento de amostras em RF e micro-ondas. Por fim, o material foi testado como uma Antena Ressoadora Dielétrica (DRA), e os resultados obtidos foram simulados através do programa HFSS. As características do DRA Li2TiO3 são de 3,91 dBi de ganho e 70,58 % de eficiência de irradiação. A DRA formada a partir de 5% de Al2O3 obteve um ganho de 4,26 dBi com eficiência de 74,23 %, e também o coeficiente de temperatura da frequência de ressonância próximo de zero (-0,58 ppm/°C), destacando o potencial deste material para circuitos de micro-ondas que requerem estabilidade térmica.Li2TiO3Micro-ondasAntenasRadiofrequênciaAl2O3Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.High thermal stability of the Li2TiO3 matrix with additions of AL2O3 in the radiofrequency and microwave regions.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2018_dis_vcmartins.pdf2018_dis_vcmartins.pdfapplication/pdf5605474http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/34887/3/2018_dis_vcmartins.pdf83f7bd7243ccdb658c49fee9922c87e0MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81812http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/34887/2/license.txt9351db63ea91b32e01910aaf21c0fd0aMD52riufc/348872020-11-09 13:05:56.63oai:repositorio.ufc.br:riufc/34887w4kgbmVjZXNzw6FyaW8gY29uY29yZGFyIGNvbSBhIGxpY2Vuw6dhIGRlIGRpc3RyaWJ1acOnw6NvIG7Do28tZXhjbHVzaXZhLCBhbnRlcyBxdWUgbyBkb2N1bWVudG8gcG9zc2EgYXBhcmVjZXIgbm8gUmVwb3NpdMOzcmlvLiBQb3IgZmF2b3IsIGxlaWEgYQ0KbGljZW7Dp2EgYXRlbnRhbWVudGUuIENhc28gbmVjZXNzaXRlIGRlIGFsZ3VtIGVzY2xhcmVjaW1lbnRvIGVudHJlIGVtIGNvbnRhdG8gYXRyYXbDqXMgZGU6IHJlcG9zaXRvcmlvQHVmYy5iciBvdSAoODUpMzM2Ni05NTA4Lg0KDQpMSUNFTsOHQSBERSBESVNUUklCVUnDh8ODTyBOw4NPLUVYQ0xVU0lWQQ0KDQpBbyBhc3NpbmFyIGUgZW50cmVnYXIgZXN0YSBsaWNlbsOnYSwgby9hIFNyLi9TcmEuIChhdXRvciBvdSBkZXRlbnRvciBkb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IpOg0KDQphKSBDb25jZWRlIMOgIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRvIENlYXLDoSBvIGRpcmVpdG8gbsOjby1leGNsdXNpdm8gZGUgcmVwcm9kdXppciwgY29udmVydGVyIChjb21vIGRlZmluaWRvIGFiYWl4byksIGNvbXVuaWNhciBlL291DQpkaXN0cmlidWlyIG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8vYWJzdHJhY3QpIGVtIGZvcm1hdG8gZGlnaXRhbCBvdSBpbXByZXNzbyBlIGVtIHF1YWxxdWVyIG1laW8uDQoNCmIpIERlY2xhcmEgcXVlIG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlIMOpIHNldSB0cmFiYWxobyBvcmlnaW5hbCwgZSBxdWUgZGV0w6ltIG8gZGlyZWl0byBkZSBjb25jZWRlciBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcyBuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4gRGVjbGFyYQ0KdGFtYsOpbSBxdWUgYSBlbnRyZWdhIGRvIGRvY3VtZW50byBuw6NvIGluZnJpbmdlLCB0YW50byBxdWFudG8gbGhlIMOpIHBvc3PDrXZlbCBzYWJlciwgb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgcXVhbHF1ZXIgb3V0cmEgcGVzc29hIG91IGVudGlkYWRlLg0KDQpjKSBTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSBjb250w6ltIG1hdGVyaWFsIGRvIHF1YWwgbsOjbyBkZXTDqW0gb3MgZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IsIGRlY2xhcmEgcXVlIG9idGV2ZSBhdXRvcml6YcOnw6NvIGRvIGRldGVudG9yIGRvcw0KZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IgcGFyYSBjb25jZWRlciDDoCBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBDZWFyw6Egb3MgZGlyZWl0b3MgcmVxdWVyaWRvcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYSwgZSBxdWUgZXNzZSBtYXRlcmlhbCBjdWpvcyBkaXJlaXRvcyBzw6NvIGRlDQp0ZXJjZWlyb3MgZXN0w6EgY2xhcmFtZW50ZSBpZGVudGlmaWNhZG8gZSByZWNvbmhlY2lkbyBubyB0ZXh0byBvdSBjb250ZcO6ZG8gZG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlLg0KDQpTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSDDqSBiYXNlYWRvIGVtIHRyYWJhbGhvIGZpbmFuY2lhZG8gb3UgYXBvaWFkbyBwb3Igb3V0cmEgaW5zdGl0dWnDp8OjbyBxdWUgbsOjbyBhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRvIENlYXLDoSwgZGVjbGFyYSBxdWUNCmN1bXByaXUgcXVhaXNxdWVyIG9icmlnYcOnw7VlcyBleGlnaWRhcyBwZWxvIHJlc3BlY3Rpdm8gY29udHJhdG8gb3UgYWNvcmRvLg0KDQpBIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIGRvIENlYXLDoSBpZGVudGlmaWNhcsOhIGNsYXJhbWVudGUgbyhzKSBzZXUgKHMpIG5vbWUgKHMpIGNvbW8gbyAocykgYXV0b3IgKGVzKSBvdSBkZXRlbnRvciAoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkbyBkb2N1bWVudG8NCmVudHJlZ3VlLCBlIG7Do28gZmFyw6EgcXVhbHF1ZXIgYWx0ZXJhw6fDo28sIHBhcmEgYWzDqW0gZGFzIHBlcm1pdGlkYXMgcG9yIGVzdGEgbGljZW7Dp2EuDQoNCg0KRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2020-11-09T16:05:56Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
dc.title.en.pt_BR.fl_str_mv High thermal stability of the Li2TiO3 matrix with additions of AL2O3 in the radiofrequency and microwave regions.
title Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
spellingShingle Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
Martins, Vitor Carvalho
Li2TiO3
Micro-ondas
Antenas
Radiofrequência
Al2O3
title_short Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
title_full Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
title_fullStr Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
title_full_unstemmed Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
title_sort Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas.
author Martins, Vitor Carvalho
author_facet Martins, Vitor Carvalho
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Vitor Carvalho
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
contributor_str_mv Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
dc.subject.por.fl_str_mv Li2TiO3
Micro-ondas
Antenas
Radiofrequência
Al2O3
topic Li2TiO3
Micro-ondas
Antenas
Radiofrequência
Al2O3
description In recent years, technological development in the area of ceramic materials has attracted the attention of the scientific community due to applications in microwave and radiofrequency (RF) devices. In microwave applications, in general, looking for materials with high dielectric permittivity (εr), low dielectric loss (tanδ), good thermic stability and low cost. This work aims to characterize the ceramics of lithium titanate (Li2TiO3) with addition of 5%; 10%; 15% and 20% by weight of aluminum oxide (Al2O3), verifying which modifications occur in the dielectric properties of the material. The ceramics were produced by the solid-state reaction method using a planetary mill and post-grinding calcination. The structural and morphological characterization was performed using X-Ray Diffraction (XRD) techniques, Raman Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). Experiments were performed to evaluate the behavior of RF and microwave samples. Finally, the material was tested as a Dielectric Resonator Antenna (DRA), and the results obtained were simulated through the HFSS software. The characteristics of DRA Li2TiO3 are 3.91 dBi of gain and 70.58% of irradiation efficiency. The ARD formed from 5% Al2O3 obtained a gain of 4.26 dBi with efficiency of 74.23%, and also the temperature coefficient of the resonance frequency near zero (-0.58 ppm/°C), showing the potential of this material for microwave circuits that require thermal stability.
publishDate 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-08-17T16:09:26Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-08-17T16:09:26Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MARTINS, Vitor Carvalho. Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas. 2018. 75 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34887
identifier_str_mv MARTINS, Vitor Carvalho. Alta estabilidade térmica da matriz Li2TiO3 com adições de Al2O3 nas regiões de radiofrequência e micro-ondas. 2018. 75 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34887
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/34887/3/2018_dis_vcmartins.pdf
http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/34887/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 83f7bd7243ccdb658c49fee9922c87e0
9351db63ea91b32e01910aaf21c0fd0a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1847793195853807616