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Title: Síntese e caracterização de titanato de bário hidrotérmico dopado com lantânio e manganês.
Authors: Pereira, Renato Alves
metadata.dc.contributor.advisor: Araújo, Fernando Gabriel da Silva
Mendes Filho, Antônio Alves
Keywords: Cerâmica eletrônica
Sintetização
Propriedades
Issue Date: 2004
Citation: PEREIRA, Renato Alves. Síntese e caracterização de titanato de bário hidrotérmico dopado com lantânio e manganês. 2004. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2004.
Abstract: Foi investigado o efeito dos teores de lantânio e manganês sobre o coeficiente de temperatura positivo, PTC, da resistividade do titanato de bário hidrotérmico. Pós de titanato de bário foram produzidos por síntese hidrotérmica, a 220°C, por 20h, com enchimento de 1/3 da autoclave, a partir de Ba(OH)2.8H2O e TiO2, como precursores. Foram feitas as sínteses de pós de titanato de bário estequiométrico, além de pós de titanato de bário dopado com concentrações de lantânio entre 0,2 e 1,0mol% e com concentrações de manganês entre 0,02 e 0,10mol%. Os pós foram caracterizados por difratometria de raios X, identificando-se apenas a fase BaTiO3 e em seguida prensados na forma de pastilhas de aproximadamente 10mm por 3mm, com carga de 3.000kgf. As pastilhas prensadas foram sinterizadas ao ar a 1250°C por 5h e tiveram suas microestruturas e fases identificadas por microscopia eletrônica de varredura e difratometria de raios X, respectivamente. As pastilhas de todas as composições foram metalizadas nas duas faces planas para a confecção de capacitores, que foram caracterizados eletricamente por impedanciometria complexa, a 1kHz, entre 80°C e 195°C, para determinação de suas constantes dielétricas, temperaturas de Curie, fatores de dissipação, resistividades e coeficientes de temperatura. Observou-se um máximo efeito PTC para a dopagem com lantânio de 0,6mol%, apresentando um coeficiente de temperatura de 94.750W.mm/°C, um aumento de 250% com respeito ao titanato de bário puro. O maior efeito PTC observado para a dopagem com manganês ocorreu a 0,1mol%, com coeficiente de temperatura de 38.000W.mm/°C. A dopagem com lantânio reduziu continuamente a temperatura de Curie do titanato de bário, de 123°C, para 95°C, enquanto a dopagem com manganês praticamente não a alterou.
metadata.dc.description.abstracten: This work investigates the effect of lantanum and manganese contents on the postive temperature coefficient, PTC, of hidrothermal barium titanate resistivity. Barium titanate powders were produced by hydrothermal synthesis at 220°C for 20h and an autoclave filling of 1/3, using Ba (OH)2 .8H2 O and TiO2 as precursors. The barium titanate powders were synthezised in its stoichiometric composition, as well as doped with lantanum, with concentrations varying from 0.2 and 1.0mol%, and doped with manganese, with concentrations varying from 0.02 and 0.10mol%. The powders were characterized by Xray diffraction, revealing only the BaTiO3 phase, and then pressed at 3,000kgf to form 10 by 3mm discs. The pressed discs were sinterized on air at 1250°C for 5 hours and had their microstructures and phases identified by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. The discs, in all compositions, were metalized in their plane faces to build capacitors, which were characterized by complex impedanciometry at 1kHz between 80 and 195°C, for the determination of their dielectric constants, Curie temperatures, loss factors, resistivities and temperature coeficients. The maximum PTC effect ocurred for 0.6mol% lantanum, with a temperature coefficient of 94,750W.mm/°C, representing an increase of 250%, with respect to pure barium titanate. The largest PTC effect for the manganese doped samples ocurred at 0.1mol%, with a temperature coefficient of 38,000W.mm/°C. The lantanum doping continuously reduced the barium titanate Curie temperature, from 123 to 95°C, while the manganese doping practicaly did not change it.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6356
metadata.dc.rights.license: Open access
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