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

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)