Efeito das impurezas e adição de SrO nas características microestruturais e propriedades elétricas de sinterizados de TiO2

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Gomes, Lara Elena Sobreira
• Orientador(a): Pereira, Altair Soria
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Dióxido de titânio; Dopagem; Varistores; Cerâmicas; Sinterização
• Palavras-chave em Inglês: Titanium Dioxide; Doping; Varistor; Ceramics; Sintering
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/217470

Dióxido de titânio – TiO2 - é um composto com inúmeras possibilidades e aplicações tecnológicas, incluindo a fabricação de dispositivos eletrônicos. O presente trabalho é uma investigação das características microestruturais e elétricas apresentadas por amostras de TiO2 sinterizadas. Primeiramente, foi estabelecido um protocolo para produção da mistura dos pós de partida e sinterização das amostras cerâmicas. Foram produzidas misturas de partida com quatro composições diferentes, a partir de dois pós de TiO2 de diferentes fornecedores e pureza, com e sem a dopagem controlada de óxido de estrôncio - SrO. As amostras foram sinterizadas numa temperatura de 1500°C, com pequenas taxas de aquecimento e resfriamento de 5°C e 2°C por minuto. As cerâmicas sinterizadas foram submetidas a diversas caracterizações: espectrometria de fluorescência de raios X (FRX), densidade, porosidade aparente, microscopia eletrônica (MEV) com espectrometria de raios X por dispersão em energia (EDS), difração de raios X (DRX), caracterização elétrica e espectroscopia de reflectância difusa. O objetivo foi mapear a composição química, identificar suas microestruturas e estrutura de defeitos. Para o estudo do comportamento elétrico, as peças foram submetidas ao ensaio de campo elétrico versus densidade de corrente. As amostras produzidas com material base de menor pureza, apresentaram comportamento elétrico não linear com a variação de campo elétrico, o que é interessante para aplicação em dispositivos varistores, sendo o maior coeficiente de não linearidade (α) encontrado igual a 5,08. As diferenças no comportamento elétrico das amostras investigada foi associada principalmente à diferença de composição dos dois materiais base estudados. A presença de contaminante do material de menor pureza pode introduzir defeitos na estrutura, já a dopagem controlada de estrôncio pode ter auxiliado na densificação das amostras. As impurezas no material foram determinantes para a formação de um sistema varistor, pois atuaram como redutoras da resistividade do grão e promoveram a formação de barreiras potenciais.