Varistores de Zn0 Obtidos por Reação de Combustão

Vânia Caldas de Sousa

2008 — 1ª edição

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Sobre o Livro

ISBN: 9788561209292
Páginas: 180
Formato: 17x24 cm
Ano de Publicação: 2008
Peso: 0.362 kg

Conteúdo

CAPÍTULO 1 - Introdução

CAPÍTULO 2 - Revisão da literatura
2.1. Varistores de ZnO
2.1.1. Microestrutura dos Varistores de ZnO
2.1.2. Propriedades Elétricas
2.2. Síntese de Pós para Produção de Varistores
2.2.1. Síntese de Pós Cerâmicos
2.2.2. Métodos de Síntese de Pós para a Obtenção de Varistores de ZnO
2.3. Reação de Combustão

CAPÍTULO 3 - Materiais e métodos
3.1. Introdução
3.2. Materiais
3.3. Método
3.3.1. Preparação dos Pós
3.3.2. Caracterização dos Pós
3.3.3. Conformação e Sinterização dos Pós
3.3.4. Caracterização dos Varistores

CAPÍTULO 4 - Estudo termodinâmico
4.1. Estudo Termodinâmico da Obtenção de ZnO Por Reação de Combustão

CAPÍTULO 5 - Resultados e discussão
5.1. Caracterização dos pós
5.1.1. Caracterização dos Pós Obtidos por meio da Reação de Combustão
5.1.2. Características dos Pós obtidos pelo Método de Mistura de Óxidos
5.1.3. Considerações Gerais
5.2. Otimização dos parâmetros de sinterização
5.2.1. Análises Dilatométricas das Amostras Obtidas a partir da Reação de Combustão
5.2.2. Avaliação Experimental das Condições de Queima sobre as Características Elétricas
5.3. Características dos pós conformados
5.3.1. Análise de Difração de Raios-X das Amostras Sintetizadas a 1050°C
5.3.2. Características Físicas das Amostras
5.3.3. Aspectos Microestruturais dos Varistores
5.3.4. Características Elétricas
5.4. Discussão geral
5.4.1. Principais Resultados Relacionados com a Caracterização dos Pós
5.4.2. Considerações mais Importantes sobre os Resultados Relacionados com a Caracterização dos Pós Conformados

CAPÍTULO 6 - Conclusões

CAPÍTULO 7 - Sugestões para futuros trabalhos

CAPITULO 8 - Referências bibliográficas

APÊNDICE A - Tabelas referentes ao estudo termodinâmico apresentado no capítulo 4

Sinopse

Este trabalho propõe a obtenção de varistores de ZnO utilizando pós sintetizados pela Reação de Combustão, que destaca-se como um método simples e alternativo por permitir a obtenção de pós cristalinos e reativos com elevada pureza e homogeneidade química.

O trabalho foi feito em várias etapas. Inicialmente foi estudada a síntese do ZnO pela Reação de Combustão e realizado um estudo termodinâmico para auxiliar o entendimento da evolução dessa reação que permitiu a sua otimização de modo que a reação ocorresse de forma espontânea e auto sustentável. Paralelamente a este estudo termodinâmico, várias reações experimentais foram realizadas e pós de ZnO puros e cristalinos foram obtidos com partículas finas (<300nm), elevada área específica superficial (20m2/g) e morfologia hexagonal.

Utilizando-se os parâmetros de síntese preestabelecidos para a obtenção do ZnO, os outros aditivos foram introduzidos ao nitrato de zinco e uréia, separadamente formando cinco sistemas diferentes em ordem crescente, com o intuito de verificar o efeito de cada aditivo sobre a reação. Os pós obtidos foram caracterizados procurando analisar as fases formadas, composição química, tamanho e morfologia das partículas. Foi possível observar que os aditivos de um modo geral, tendem a diminuir o diâmetro das partículas e aumentar a área específica superficial.

Posteriormente foi realizada uma análise para otimizar os parâmetros de sinterização, utilizando a dilatometria e uma avaliação experimental para estabelecer os parâmetros da queima (temperatura, taxa de resfriamento, e patamar) em relação as características elétricas dos varistores. O estudo de dilatometria permitiu avaliar a influência das características iniciais dos pós e das composições com as temperaturas de início das reações. A avaliação experimental possibilitou definir as condições ideais de queima, ou seja, calcinação a 1050C, durante 1,5h a uma baixa taxa de resfriamento de 2C/min.

A última parte deste trabalho consistiu na conformação e sinterização dos pós, procurando estudar a densificação, caracterização microestrutural e elétrica das amostras. Observando-se as microestruturas das amostras, foi verificado que a adição de novos componentes ao ZnO, tende a favorecer a diminuição do tamanho dos grãos e no aumento da densidade.

Comparando-se as microestruturas deste mesmo sistema obtido pelo método de Mistura de Óxidos com a microestrutura observada pela Reação de Combustão, foi observado que a Reação de Combustão favorece a obtenção de amostras varistoras, apresentando as fases distribuídas de forma mais homogênea e com menor tamanho de grão.

A homogeneidade química e pequeno tamanho dos grãos possibilitaram a obtenção de varistores com características não ôhmicas excelentes (baixa corrente de fuga (0,086 mA), alto valor de (40) e de tensão de ruptura (6600V/cm) acima dos valores obtidos quando se usam métodos de mistura de óxidos.

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