Cerâmica de Niobato de Zinco e Bismuto e Caracterização das Propriedades Dielétricas e Microestruturais

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
10-015
Pedro José Castro Castro, P.J.(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais); Zanetti, S.M.(Universidade Estadual Paulista-Araraquara); Mineiro, S.L.(Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais); Ressoadores dielétricos constituem cerâmicas usadas em circuitos de micro-ondas como osciladores, filtros, antenas, cujos atributos essenciais incluem: alto valor da constante dielétrica, poucas perdas dielétricas e alta estabilidade em frequência. A cerâmica em investigação versa sobre o composto Bi2O3–ZnO–Nb2O5, o qual apresenta as características descritas e apropriadas para a aplicação como ressoador dielétrico. O niobato de bismuto e zinco estudado foi sintetizado pelo método químico baseado em precursores poliméricos, com o objetivo de formar a sua fase Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7, o chamado beta-BZN. O pó obtido foi compactado no formato de uma pastilha cilíndrica e sinterizado em 900°C por 2 horas. A cerâmica BZN sinterizada apresentou uma densidade relativa de 91,8%. A morfologia da cerâmica foi examinada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e apresentou uma microestrutura com grãos menores do que 5 microns e certo grau de porosidade uniformemente distribuída, que corroborou o valor de densidade relativa calculado. A estrutura cristalina identificada por difratometria de raios X é formada majoritariamente pela fase beta-BZN. A caracterização em micro-ondas revelou uma constante dielétrica de 74,4 ± 0,1 medida na frequência de ressonância de 4,4240 GHz e um fator de qualidade devido às perdas dielétricas de 900 ± 35 medido na frequência sintonizada de 3,5540 GHz. Na aplicação em um circuito com microlinha de transmissão, obteve-se experimentalmente a faixa de sintonia 3,7650 a 4,2250 GHz e os valores calculados compuseram a faixa 3,8057 a 4,2045 GHz, o que caracteriza uma aproximação muito boa, demonstrando um valor correto para a constante dielétrica (74,4).
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