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Estudo das transições de fases de cerâmicas piezoelétricas livres de chumbo por espectroscopia mecânica

Processo: 12/08457-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2013 - 28 de fevereiro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Paulo Sergio da Silva Junior
Beneficiário:Paulo Sergio da Silva Junior
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados:Ariano de Giovanni Rodrigues ; Jean-Claude Mpeko ; Michel Venet Zambrano ; Odila Florêncio
Assunto(s):Materiais cerâmicos  Cerâmica piezoelétrica  Transição de fase  Bismuto  Chumbo 

Resumo

A preocupação com o rápido crescimento da quantidade de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos e com a segura eliminação e reciclagem destes resíduos, fez com que diversos países criassem e implantassem legislações, como as WEEE e RoHS européias, visando a proibição e a limitação de quantidades de diversas substâncias tóxicas em seus produtos, como o chumbo e o PZT, tornando-se necessário o desenvolvimento de novas cerâmicas piezoelétricas livres de chumbo, que buscam substituir o PZT em suas atuais aplicações. Entre os mais promissores candidatos destacam-se as soluções sólidas baseadas em bismuto, como o BNT-BT e BNT-BKT-BT, que aliam diversas características essenciais, como a ausência de (ou baixa) toxicidade, custo baixo, presença de estruturas eletrônica e cristalina compatíveis com o PZT, e a presença de contorno de fase morfotrópico (CFM). Entretanto, os efeitos de dopantes e de modificações químicas nas propriedades dos sistemas cerâmicos a base de bismuto necessitam ser mais estudados para que se viabilize sua aplicação tecnológica. O objetivo principal deste projeto é estudar transições de fase em cerâmicas piezoelétricas livres de chumbo à base de bismuto, em composições na região de CFM, onde serão analisados os efeitos de dopantes e modificantes no comportamento de transição de fase destes materiais através da técnica de espectroscopia mecânica, empregando-se o equipamento analisador dinâmico mecânico (DMA). Através da espectroscopia mecânica pode-se obter informações sobre transições de fases e comportamentos de relaxação em cerâmicas piezoelétricas, além de sua caracterização eletromecânica, que são fatores determinantes na possível aplicação destes materiais em transdutores piezoelétricos e em outras aplicações como substitutos ao PZT. (AU)

Publicações científicas (6)
(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)
CORDERO, F.; TREQUATTRINI, F.; CRACIUN, F.; LANGHAMMER, H. T.; QUIROGA, D. A. B.; SILVA, JR., P. S. Probing ferroelectricity in highly conducting materials through their elastic response: Persistence of ferroelectricity in metallic BaTiO3-delta. Physical Review B, v. 99, n. 6 FEB 12 2019. Citações Web of Science: 3.
CAMILO ALBORNOZ DIAZ, JULIO CESAR; VENET, MICHEL; CORDERO, FRANCESCO; DA SILVA, JR., PAULO SERGIO. Anelastic and optical properties of Bi0.5Na0.5TiO3 and (Bi0.5Na0.5)(0.94)Ba0.06TiO3 lead-free ceramic systems doped with donor Sm3+. Journal of Alloys and Compounds, v. 746, p. 648-652, MAY 25 2018. Citações Web of Science: 0.
BARBOSA QUIROGA, DAVID ANTONIO; CAMILO ALBORNOZ DIAZ, JULIO CESAR; VENET, MICHEL; RODRIGUES, ARIANO DE GIOVANNI; FLORENCIO, ODILA; DA SILVA, JR., PAULO SERGIO. Evolution of crystalline phases and morphotropic phase boundary of the (Bi,Na)TiO3-(Bi,K)TiO3-BaTiO3 lead-free ceramic system. Journal of Alloys and Compounds, v. 691, p. 498-503, JAN 15 2017. Citações Web of Science: 6.
MAZUERA, A. M.; SILVA, JR., P. S.; RODRIGUES, A. D.; PIZANI, P. S.; ROMAGUERA-BARCELAY, Y.; VENET, M.; ALGUERO, M. Origin of discrepancy between electrical and mechanical anomalies in lead-free (K,Na)NbO3-based ceramics. Physical Review B, v. 94, n. 18 NOV 7 2016. Citações Web of Science: 8.
SILVA, JR., P. S.; DIAZ, J. C. C. A.; FLORENCIO, O.; VENET, M.; M'PEKO, J. C. ANALYSIS OF THE PHASE TRANSITIONS IN BNT-BT LEAD-FREE CERAMICS AROUND MORPHOTROPIC PHASE BOUNDARY BY MECHANICAL AND DIELECTRIC SPECTROSCOPIES. ARCHIVES OF METALLURGY AND MATERIALS, v. 61, n. 1, p. 17-20, MAR 2016. Citações Web of Science: 11.
DA SILVA, JR., PAULO SERGIO; VENET, MICHEL; FLORENCIO, ODILA. Influence of diffuse phase transition on the anelastic behavior of Nb-doped Pb(Zr0.53Ti0.47)O-3 ceramics. Journal of Alloys and Compounds, v. 647, p. 784-789, OCT 25 2015. Citações Web of Science: 11.

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