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Previous issue date: 2011-02-16 / This work presents the systematic results of studies concerning the sintering
of the Bi12TiO20 (BTO) aiming the production of transparent ceramic samples. All that
because the BTO is a material that has great scientific and technologic visibility due
to its optical, electro and electro-optical properties, but still little explored as ceramic.
The sintering starting material was obtained by solid state reaction between
Bi2O3 e TiO2; the synthesized BTO was grinded in ball milling until sub micrometric
sizes. The conditions for preparing green samples were also investigated, allowing
samples with green relative density between 58% and 62%, with uniaxial and
isostatic pressing techniques. The study of the sintering process involved different
sintering programs, under different atmospheres conditions and additive utilization.
Optimized conditions were established and the limiting factors discussed.
The quality of the obtained ceramics was assessed by their final relative
density, phase homogeneity, microstructure and optical properties (transmission,
optical activity and electro-optical performance). Samples with relative density above
99,9% and 50% of the monocrystal´s optical transmission in the 633 nm wavelength
and equal optical activity were obtained. Nevertheless, the ceramics still show
scattering centers and none liquid electro-optical effect was observed. / Neste trabalho são apresentados resultados de estudos sistemáticos
referentes à sinterização do Bi12TiO20 (BTO) visando a obtenção de amostras
cerâmicas transparentes. Isso porque o BTO é um material de grande interesse
científico e tecnológico devido às suas propriedades ópticas, elétricas e eletroópticas,
mas ainda pouco explorado como cerâmica.
O material de partida para sinterização foi obtido por reação no estado sólido
entre Bi2O3 e TiO2; o BTO assim sintetizado foi moído em moinho de bolas até
tamanhos submicrométricos. As condições de preparação de pastilhas a verde
foram investigadas, permitindo a obtenção de corpos com densidade relativa a
verde, entre 58% e 62%, com uso de prensagem uniaxial e isostática. O estudo do
processo de sinterização envolveu avaliar diferentes rampas de aquecimento,
atmosfera de sinterização e utilização de aditivos. Condições otimizadas foram
estabelecidas e os fatores limitantes discutidos.
As cerâmicas foram avaliadas com respeito à densidade relativa final,
homogeneidade de fase, microestrutura e propriedades ópticas (transmissividade,
atividade óptica e modulação eletro-óptica). Amostras com densidade relativa maior
que 99,9%, transmitância óptica de até 50% daquela do monocristal em 633 nm e
atividade óptica idêntica foram obtidas. No entanto, as cerâmicas ainda apresentam
centros espalhadores e nenhum efeito líquido de modulação eletro-óptica foi
observado.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/804 |
| Date | 16 February 2011 |
| Creators | AMARAL, Thiago Martins |
| Contributors | CARVALHO, Jesiel Freitas |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Mestrado em Física, UFG, BR, Ciências Exatas e da Terra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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