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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/68498| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Microestrutura e caracterização dielétrica em radiofrequência e micro-ondas da cerâmica Fe2Mo3O12 |
| Título em inglês: | Microstructure and dielectric characterization in radiofrequency and microwave of Fe2Mo3O12 ceramic |
| Autor(es): | Araújo, Eduardo Viana de |
| Orientador: | Fechine, Pierre Basílio Almeida |
| Coorientador: | Silva, Marcelo Antônio Santos da |
| Palavras-chave: | LTCC;Espectroscopia de impedância;Radiofrequência;Micro-ondas |
| Data do documento: | 2019 |
| Citação: | ARAÚJO, Eduardo Viana de. Microestrutura e caracterização dielétrica em radiofrequência e micro-ondas da cerâmica Fe2Mo3O12. 2019. 68 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
| Resumo: | As eletrocerâmicas surgiram como uma alternativa para a integração e miniaturização de circuitos eletrônicos, tornando os sistemas cada vez menores e mais eficientes, podendo ser aplicadas como antenas ressoadoras dielétricas, capacitores, entre outros. O grande desafio na integração dessas cerâmicas é devido a sua alta temperatura de sinterização, que acaba dificultando a integração com componentes metálicos presentes no circuito, devido a fusão desse metal durante o processo. Após alguns testes, descobriu-se que a adição de óxidos de baixa temperatura de fusão, ou algumas fases vítreas poderiam ser utilizadas para diminuir a temperatura de sinterização da cerâmica. As LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics), são materiais que possuem temperaturas de sinterização mais baixas que a temperatura de fusão dos metais mais utilizados em circuitos. Dentre elas, a classe dos molibdatos é amplamente explorada, onde sua eficiência já se encontra reportada em alguns trabalhos. Apesar de ser bastante explorado e difundido, o molibdato de ferro III (Fe2Mo3O12), também é uma LTCC e ainda não teve o seu comportamento dielétrico devidamente explorado. O Fe2Mo3O12 foi sintetizado pela rota do estado sólido e caracterizado pelas técnicas de difração de raios-x (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia Mössbauer e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos por essas técnicas mostraram que a síntese foi bastante eficiente para a formação da fase desejada. Para a determinação das propriedades dielétricas em função da temperatura, as amostras com diferentes concentrações de uma mistura fundente compostas por Bi2O3-B2O3 foram avaliadas. A energia de ativação (Ea) para cada composição apresentou uma dependência com a concentração de fundente em que os valores variam de 0,650 a 0,952 eV. As propriedades em micro-ondas foram estudadas, sendo as peças FMO e FMO 7,5% as que apresentaram menores valores de coeficiente de temperatura da frequência ressonante (τf) de -6,55 e 4,35 ppm/°C respectivamente. Os valores de constantes dielétricas (εr) ficaram em torno de 9,3 e 9,8 para todas as composições e tangentes de perda dielétrica (tg δ) na ordem de grandeza de 10-4 para todas as amostras, sendo 9,452x10-4 a maior delas correspondente a amostra FMO. |
| Abstract: | The electroceramics emerged as an option to integration and miniaturization of electronic circuits, making the smaller and more efficient systems, which can be applied as dielectric resonator antenna, capacitors, among others. The great challenge on it integration is due its high sintering temperature, that hinders the integration of these metallic components in circuit due the metal melting on process. After some tests, it was discovered that the addition of low melting oxides, or some glassy phases could be used to decrease the sintering temperature of ceramic. The LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics), are materials which show sintering temperatures lower than melting temperature of some metals used in circuits. Among them, the molybdates are widely explored and its efficiency were reported in some works. Although they are widely explored and widespread, the iron molybdate III (Fe2Mo3O12) is a LTCC too and its dielectric behavior wasn’t properly explored. The Fe2Mo3O12 was synthesized by solid state route and characterized by x-ray diffraction, Raman spectroscopy, Mössbauer spectroscopy and scanning electronic microscopy (SEM) techniques. These techniques’ results showed the great efficiency to reach desirable phase. To determine dielectric properties with temperature, the samples were prepared with different concentrations of sintering aid based in Bi2O3-B2O3 mix. The activation energy (Ea) for each composition showed a sintering aid concentration dependency, which values are between 0.650 and 0.952 eV. The microwave properties were studied; FMO and FMO 7.5% were the pellets, which presented lower values of temperature coefficient of resonant frequency (τf) of -6.55 and -4.35 ppm/°C respectively. The values of dielectric constant were within 9.3 and 9.8 for all compositions while the dielectric loss (tan δ) are in 10-4 of magnitude order for all samples, which 9.452x10-4 was the higher for all pellets corresponding to FMO sample. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/68498 |
| Aparece nas coleções: | DQAFQ - Dissertações defendidas na UFC |
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