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Title in Portuguese: Estudo das propriedades dielétricas da matriz Ca Bi4Ti4O15(CBT) adicionada com Bi2O3 para aplicação em dispositivos de RF e microondas
Title: Study of the dielectric properties of the matrix Ca Bi4Ti4O15 (CBT) with added Bi2O3 for application in RF and microwave devices
Author: Freitas, Daniel Barros de
Advisor(s): Sombra, Antônio Sérgio Bezerra
Keywords: Teleinformática
Antenas (Eletrônica)
Raios X - Difração
Ferroeletricidade
Issue Date: 20-Aug-2012
Citation: FREITAS, D. B. de. Estudo das propriedades dielétricas da matriz Ca Bi4Ti4O15(CBT) adicionada com Bi2O3 para aplicação em dispositivos de RF e microondas. 2012. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
Abstract in Portuguese: Com os recentes avanços da indústria de telecomunicações se faz cada vez mais necessário o desenvolvimento de matérias que apresentem altos valores de constante dielétrica, baixa perda dielétrica e uma boa estabilidade térmica. Muitos materiais para rádio frequência e microondas têm sido amplamente usados em uma variedade de aplicações nestes segmentos. Destas aplicações, as mais recentes tecnologias utilizam cerâmicas com baixa temperatura de sinterização, materiais de baixo ponto de fusão, além das características citadas anteriormente. Cerâmicas dielétricas a base de Bismuto são candidatas como materiais de baixa temperatura de sinterização e têm sido estudadas amplamente. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e caracterização da série cerâmica CaBi4Ti4O15 (CBT) com adição em massa de trióxido de bismuto, material conhecido por suas excelentes propriedades dielétricas, principalmente elevados valores de constante dielétrica. Esta série foi produzida a partir do método cerâmico convencional ou método do estado sólido, com a utilização de moagem mecânica de alta energia e tratamento térmico. Após a síntese, foi adicionado o trióxido de bismuto em diferentes concentrações para melhorar as características elétricas desta matriz cerâmica. A caracterização estrutural foi realizada por meio de Difração de Raios-X com Refinamento de Rietveld. Um estudo da morfologia foi realizado através de Microscopia Eletrônica de Varredura. Foram realizados experimentos para verificar o comportamento dielétrico das amostras, na região de rádio frequência e microondas. No geral percebemos que esta matriz cerâmica apresenta as características desejáveis para sua aplicação na fabricação de dispositivos eletrônicos como capacitores e antenas ressoadoras dielétricas.
Abstract: With the recent advances in telecommunications industry, it’s increasingly required the development of materials which have high values of dielectric constant, low dielectric loss and a good thermal stability. Many materials for radio frequency and microwaves utilization have been largely used in a variety of applications in these segments. From these applications, the latest technology generally use ceramics with low sintering temperature, low melting point materials, in addition to the aforementioned characteristics. Dielectric ceramics based on Bismuth are candidates as low temperature sintering materials and have been studied extensively. This work presents the development and characterization of ceramic series CaBi4Ti4O15 (CBT) with addition of bismuth trioxide, which is currently known for its excellent dielectric properties, mostly by its high dielectric constant values. These series were produced by the use of conventional ceramic method or method of solid state, with the use of mechanical grinding of high energy and heat treatment. After the synthesis, was added the bismuth trioxide in different concentrations to improve the electrical characteristics of ceramic CBT. The Structural characterization was showed by X-ray Diffraction with Rietveld Refinement. A study of the morphology was accomplished by scanning electron microscopy (SEM). Experiments were performed to verify the behavior of dielectric samples, radio frequency and microwaves. In general we can realize that this ceramic standard mold presents desirable characteristics for its application in the manufacture of electronic devices such as capacitors and dielectric resonator antennas.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/3854
metadata.dc.type: Dissertação
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