Síntese de cerâmicas ferroelétricas com transição de fase acoplada

• Processo: 11/08497-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Eduardo Antonelli
• Beneficiário: Eduardo Antonelli
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antônio Carlos Hernandes ; Fernando Henrique Cristovan ; Manuel Henrique Lente
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/16845-7 - Estudo e caracterização de compósitos cerâmicos do sistema BaTi1-xZrxO3, BP.IC; 12/10119-2 - Síntese de cerâmicas ferroelétricas do sistema BZT-BCT-BST, BP.IC
• Assunto(s): Dielétricos Sinterização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: BaTiO3 | Dielétricos | Ferroelétricos | Gradiente de composição | Sinterização | Transição de fase acoplada | Materiais cerâmicos ferroelétricos

Resumo

Devido à necessidade de se produzir novos materiais que não apresentem riscos ao meio ambiente, recentemente, muitas pesquisas vem sendo realizadas com o objetivo de desenvolver um material substituto que possa competir com as propriedades únicas do PZT. Entre os principais candidatos, estão os materiais a base de titanato de bário (BT). Contudo, o BT puro, ou mesmo suas soluções sólidas, apresentam propriedades físicas inferiores aos compostos a base de chumbo. Entre as diversas possibilidades propostas para se aperfeiçoar as propriedades do BT, a produção de materiais onde coexistam diferentes fases ferroelétricas tem atraído grande atenção. Neste projeto, propomos projetar, preparar e estudar materiais onde coexistam fases ferroelétricas dos sistemas Ba1-xCaxTiO3 (BCT), (Ba1-xSrx)TiO3 (BST) e Ba(ZrxTi1-x)O3 (BZT), incluindo suas combinações. Para preparação das amostras duas abordagens devem ser estabelecidas: i) a mistura e sinterização de dois ou mais compostos, utilizando novos conceitos de sinterização para evitar a formação de completa solução sólida entre estes, ii) a produção de materiais com gradiente de composição funcional, variando de um lado a outro da amostra. Com as amostras preparadas, realizaremos o estudo das propriedades ferroelétricas, dielétricas e piezelétricas nestes materiais, principalmente explorando as características das transições de fases acopladas. Além disso, empregando essas duas abordagens (i e ii) também poderemos verificar e discutir a influência das interfaces nas propriedades dos materiais. Criam-se como expectativas a produção de novos materiais com melhores propriedades. Neste contexto, esta proposta se mostra inovadora na produção de materiais isentos de chumbo para as mais diversas aplicações. (AU)

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

AREDES, RANGEL G.; BONAVENTURA, ANDRE L.; BOSCHILIA JUNIOR, RENATO; SILVA, RONALDO S.; ANTONELLI, EDUARDO. Investigation of temperature-induced phase transitions in (Ba,Ca)(Zr,Ti)O-3 ceramics. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, v. 146, n. 6, p. 2411-2415, DEC 2021. (11/08497-6)

SERRANO, ANTONIO GUERREIRO; BONAVENTURA, ANDRE LUIS; BOSCHILIA JUNIOR, RENATO; ANTONELLI, EDUARDO. Microstructural, structural and electrical BaZr0.05Ti0.95O3/Ba0.75Sr0.25TiO3 ceramics properties of bilayered. Materials Research Bulletin, v. 87, p. 34-39, MAR 2017. (11/08497-6)

L. COUTINHO; R. G. AREDES; E. ANTONELLI. Cold sintering and electric characterization of ZnO-BaTiO3 composites. Cerâmica, v. 67, n. 381, p. 105-110, 2021-02-10. (11/08497-6)

AREDES, RANGEL G.; BONAVENTURA, ANDRE L.; BOSCHILIA JUNIOR, RENATO; SILVA, RONALDO S.; ANTONELLI, EDUARDO. Investigation of temperature-induced phase transitions in (Ba,Ca)(Zr,Ti)O-3 ceramics. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, FEB 2021. (11/08497-6)