Disserta????o
Propriedades diel??tricas da tit??nia co-dopada
Dielectric properties of co-doped titania
Registro en:
10.11606/D.85.2023.tde-05062023-144132
Autor
SILVA, DEBORAH Y.B. da
Resumen
Neste trabalho foram investigadas a microestrutura, as propriedades el??tricas e diel??tricas da tit??nia contendo dopantes ?? base de terras raras. O principal objetivo foi avaliar o efeito da temperatura de sinteriza????o e da concentra????o de dopantes tri- e pentavalentes na microestrutura e nas propriedades el??tricas e diel??tricas dos materiais sinterizados. Cer??micas de TiO2 contendo Y2O3 e Nb2O5 foram preparadas pelo m??todo convencional de mistura dos reagentes na propor????o estequiom??trica seguida de rea????o em altas temperaturas. Os teores de dopantes foram de 2,5; 5 e 10% mol e as temperaturas de sinteriza????o foram 1480 e 1500 ??C. A caracteriza????o das amostras foi realizada por meio de t??cnicas de difra????o de raios X, para identifica????o das fases cristalinas, e observa????o da microestrutura em microsc??pio eletr??nico de varredura com espectroscopia de energia dispersiva associada e microscopia de varredura por sonda. As propriedades el??tricas e diel??tricas foram estudadas por meio de medidas de espectroscopia de imped??ncia. A microestrutura resultante evidenciou a forma????o de fases de impureza, especialmente YNbTiO6, para 5% e 10% mol de dopantes, e densidades aparentes acima de 80% da densidade te??rica. Al??m da fase de impureza, excesso de dopantes deram origem a outras fases nos contornos de gr??o, como evidenciado por microscopia eletr??nica. Os tamanhos m??dios de gr??o variaram entre 20 e 30 ??m. A sinteriza????o em 1500 ??C produziu uma fase amorfa nos contornos de gr??o e crescimento acentuado dos mesmos, sugerindo a forma????o de fase l??quida durante a sinteriza????o. Para todas as composi????es foi obtida permissividade el??trica colossal (acima de 1.000). Valores de energia de ativa????o para a condu????o atrav??s dos contornos de gr??o variaram entre aproximadamente 0,2 e 0,33 eV evidenciando um comportamento semicondutor. A tangente de perdas a 60 ??C foi de ??? 0,2. A maior permissividade el??trica foi obtida para a composi????o contendo 5% mol de dopantes. Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient??fico e Tecnol??gico (CNPq) Disserta????o (Mestrado em Tecnologia Nuclear) IPEN/D Instituto de Pesquisas Energ??ticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP CNPq: 133620/2019-0