O titanato de bário (BaTiO3) é um composto cerâmico que apresenta uma variedade de aplicações em função principalmente de suas propriedades ferroelétricas e dielétricas, tais como em dispositivos de armazenamento de energia com alta constante dielétrica (capacitores), dispositivos com resistência elétrica variável em diferentes temperaturas (termistores) etc. Possui estrutura perovskita com simetria tetragonal e, quando puro, apresenta uma constante dielétrica relativamente alta (na faixa de 1.500 a 2.000), em temperatura ambiente. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da adição dos óxidos dopantes de silício (SiO2) e de bismuto (Bi2O3), nas propriedades elétricas e dielétricas do titanato de bário policristalino (BaTiO3) em função da temperatura e da concentração de dopantes. Para isso os compostos foram obtidos pela homogeneização, dos óxidos, por cinco horas e, calculados, estequiometricamente, por conformação, a 3.500 °C por duas horas. O material obtido foi então caracterizado pelas técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e medidas elétricas e dielétricas. Os resultados mostraram, para a composição do titanato dopado com óxidos de silício e bismuto, que essa cerâmica passou a apresentar comportamento de material semicondutor, mesmo com a vaporização completa do óxido de bismuto durante a sinterização do composto, indicando que o mesmo pode ser utilizado para aplicações tecnológicas.
O presente trabalho apresenta medidas de resistividade elétrica e constante dielétrica em função da temperatura, realizadas em compostos cerâmicos de titanato de bário (BaTiO3) dopados com óxido de silício (SiO2) e óxido de nióbio (Nb2O5). Na realização das medidas elétricas foi utilizado um medidor de capacitância, indutância e resistência (LCR) acoplado a um forno mufla. As amostras de BaTiO3 foram dopadas e misturadas com percentuais diferentes de Nb2O5 e SiO2, em um moinho de bolas tipo planetário e sinterizadas a 1.350 0C no ar. Após a sinterização, foram realizadas nas amostras medidas experimentais de resistência elétrica e capacitância elétrica para a determinação da resistividade elétrica e constante dielétrica, respectivamente, em um intervalo de temperatura de 30 a 200 °C. As amostras com melhores resultados foram submetidas às técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Espectrometria Dispersiva de Raios X (EDS) para verificação de possíveis correlações entre a morfologia dos grãos e suas propriedades elétricas e dielétricas. Os resultados mostraram que a adição dos óxidos de silício e nióbio podem afetar sensivelmente as propriedades elétricas e dielétricas do BaTiO3, tornando-o um bom semicondutor e um excelente dielétrico, exibindo valores para a resistividade elétrica da ordem de 103 a 105 e constante dielétrica da ordem de 104 a 105. Com o a variação da temperatura, as amostras dopadas com 0,5 mol % de SiO2 e 0,75 mol % de Nb2O5 apresentaram comportamento semicondutor, com valores de resistividade da ordem de 103 (Ω.cm), e também um comportamento dielétrico colossal, com valores de constante dielétrica da ordem de 105, em temperatura ambiente. As medidas de MEV e EDS revelaram que tais comportamentos na resistividade elétrica e na constante dielétrica estão diretamente associados à redução do tamanho do grão matriz.
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