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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Física (Acadêmico)

Título [PT]: Obtenção e caracterização de monólitos nanoestruturados de BiFeO3- PbTiO3
Autor(es): Otávio Augusto Protzek
Palavras-chave [PT]:

Multiferróico. Spark Plasma. Micromoagem. Monólitos cerâmicos. Nanoestruturados. Brasil.

Ivair Aparecido dos Santos [Orientador] - UEM Ricardo Yoshimitsu Miyahara - Unicentro William Junior do Nascimento - UFPR Valdirlei Fernandes Freitas - PFI Luis Fernando Cótica - DFI

Resumo: Neste trabalho foram estudados processos para a obtenção de amostras cerâmicas nanoestruturadas de (0.6)BiFeO3-(0.4)PbTiO3, dopados com 3% de La (BFPT-3L), via moagem em altas energias e subsequentes remoagens e micromoagens. O estudo de materiais com melhores propriedades físicas e mecânicas para aplicações práticas está se tornando cada vez mais frequente nas indústrias de alta tecnologia, em especial os materiais nanoestruturados, pois algumas propriedades mudam em escala nanométrica, permitindo aplicações absolutamente únicas. Buscando a diminuição do tamanho médio de grãos do material, até a ordem de nanômetro com o intuito de obter pós cerâmicos nanoestruturados com estequiometria homogênea, esses pós foram submetidos à sucessivas moagens até atingirem o limite inferior para os tamanhos de partículas, em torno de 90 nm e depois foram sinterizados por descarga de plasma com o intuito de se inibir o crescimento de grãos durante a sinterização, que apresentou resultados satisfatórios pois manteve os tamanhos de grãos do pó de partida, em torno de 90 nm. Após esse procedimento foram estudadas as propriedades estruturais, microestruturais, elétricas e magnéticas com essas análises foi verificado que as amostras apresentavam-se condutoras de corrente elétrica devido à passagem de corrente elétrica a qual foi exposta durante a sinterização e assim foi necessária a realização de tratamentos térmicos para a reoxidação dos materiais sinterizados por descarga de plasma. Foram realizados diversos testes para o tratamento térmico, buscando a reoxidação do material e ao mesmo tempo inibir o crescimento de grãos durante o processo, porém verificou-se que as amostras apresentaram-se em estado metaestável, e que com a menor elevação da temperatura ocorre o crescimento dos grãos. Foram realizadas análises de resistividade elétrica em função do tempo com as quais foi possível verificar que os tratamentos térmicos para a reoxidação, apesar de provocar um acréscimo considerável nos tamanhos de grão, são eficientes quanto à reoxidação do material, pois as amostras reoxidadas apresentaram altas resistividades elétricas, da ordem de GΩ.m. Deste modo, foi possível concluir que é possível obter monólitos cerâmicos nanoestruturados altamente densos via métodos físicos e sinterizados por descarga de plasma, contudo não foi possível reoxidar as amostras sem que houvesse crescimento considerável nos tamanhos de grão. Abstract: In this work we studied processes to obtain nanostructured ceramic samples (0.6) BiFeO3(0.4)PbTiO3, doped with 3% of La (BFPT-3L) by high energy ball milling at and milled again and micromilling. The study of materials with better physical and mechanical properties for practical applications is becoming increasingly common in high-tech industries, especially nanostructured materials because some properties change at the nanoscale, allowing absolutely unique applications. Searching the decrease of the average grain size of the material until the nanometer order in order to obtain nanostructured ceramic powders with homogeneous stoichiometry. These powders were subjected to successive grindings until reaching the lower limit for the particle sizes around 90 nm and then were sintered by discharge plasma in order to inhibit grain growth during sintering, which showed satisfactory results because it kept the grains sizes of the starting powder, around 90 nm. After this procedure were studied structural, microstructure, electrical and magnetic properties. We verified that the samples are eletrically conductive due to the passage of electrical current which was exposed during sintering and thus it was necessary to perform heat treatment for reoxidation of the sintered material by plasma discharge. Several tests for heat treatment were performed, searching the reoxidation of the samples and in the same time inhibiting grain growth during the process, but it was found that the samples showed up in the metastable state and that with the lowest temperature rise occurs grain growth. Electrical resistivity analyzes were performed as a function of time in which it can be seen that the heat treatment for reoxidation is effective to the reoxidation of the material despite causing a considerable increase in grain, because the reoxidized samples had high electrical resistivity, in GΩ.m order. We have concluded that it is possible to obtain highly dense nanostructured ceramic monoliths by way of physical methods and sintered by discharge plasma, but it has not been possible to reoxidize the samples without a significant growth in grain size.

Idioma: Português Data de Publicação: 2015 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Ivair Aparecido dos Santos Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Ciências Exatas Nível: Tese (doutorado em Física) UEM: Programa de Pós-Graduação em Física

Responsavel: edson
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: otavio_augusto_protzek_2015.pdf
Tamanho: 4791 Kb (4906460 bytes)
Criado: 20-05-2016 16:40
Atualizado: 20-05-2016 16:45
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