ALMEIDA, José Silva de. Estudo dos efeitos da adição de chumbo e bismuto nas propriedades dielétricas da matriz cerâmica BiNbO4 e suas aplicações em rádio frequência e antenas. 2011. 135 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-06-30T17:29:31Z
No. of bitstreams: 1
2011_Tese_jsdealmeida.pdf: 11579113 bytes, checksum: 296939a7f5dde653c1c35b1ad9c9c52b (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-08-06T17:42:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2011_Tese_jsdealmeida.pdf: 11579113 bytes, checksum: 296939a7f5dde653c1c35b1ad9c9c52b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2011_Tese_jsdealmeida.pdf: 11579113 bytes, checksum: 296939a7f5dde653c1c35b1ad9c9c52b (MD5)
Previous issue date: 2011 / In this work, the structural and dielectric properties of triclinic phase (β) BiNbO4with
oxide additions (BNO:Y, Y=0,3,5,10 wt.% of PbO, Bi2O3) were investigated as a function
of the frequency and temperature for use as dielectric resonators and applications in RF
and microwaves devices. Our interest is to obtain dielectric ceramics with a high dielectric
permittivity combined with low dielectric losses and thermal stability. In the measurements
accomplished at room temperature (25°C) we obtained a high value of dielectric
permittivity for BNO5Pb (5% of PbO) with value of ε’
r= 78.44 at 100kHz and a low value
of loss tangent for BNO3Pb (3wt.% of PbO) with tan = 2.19 x 10
-4
at 33,69MHz. For the
temperature varying and a fixed frequency of 100 kHz, we obtained a high value of
dielectric permittivity to ε’
r=76.4 at 200°C with BNO5Pb and a low value of dielectric loss
at 80°C to BNO3Bi (3wt.% of Bi2O3) with a value of tanδ= 5.4 x 10
-3
. The measurements
temperature coefficient of capacitance (TCC) showed that the thermal capacitive stability
can be reached, at 1MHz by increasing the addition level of Bi or Pb up to TCC=0ppm/°C.
With BNO we have obtained a TCC=-55.06 ppm/°C that doped with 3% of Bi moved up
for TCC=+86.74 ppm/°C and doped with 3% of Pb it passed to TCC=+208.87 ppm/°C.
The measurements in the microwave range of 4-6 GHz were obtained using the HakkiColeman method. For the BNO, sintering at 1025°C for 3h, we obtained a product of
quality factor for the resonance frequency (Qxf) equal to 1470.75 GHz and a dielectric
permittivity (ε’
r) equal to 31.38. In this study we obtained a ceramic BNO useful for the
development of ceramic capacitors, radio-frequency device, microwave devices and
dielectric resonator developments. / Neste trabalho, as propriedades estruturais e dielétricas da fase triclínica () de BiNbO4 com adição de óxidos (BNO:Y, Y=0,3,5,10% em peso de PbO, Bi2O3) foram investigadas em função da frequência e da temperatura para uso em ressoadores dielétricos e aplicações em dispositivos de rádio frequência e microondas. Nosso interesse foi obter dielétricos cerâmicos com uma permissividade dielétrica alta combinada com baixas perdas dielétricas e estabilidade térmica. Nas medidas realizadas em temperatura ambiente de 25°C obtivemos um alto valor da permissividade dielétrica (ε’r = 78,44) com o BNO5Pb (5% de PbO) em 100kHz e um baixo valor da tangente de perda (tan = 2,19 x 10-4) com o BNO3Pb (3% de PbO) em 33,69MHz. Com variação de temperatura e uma frequência fixa de 100kHz, obtivemos um alto valor da permissividade dielétrica com ε’r =76,4 a 200°C com o BNO5Pb e um baixo valor de perda dielétrica a 80°C com o BNO3Bi (3% de Bi2O3), com valor de tg = 5,4 x 10-3. A medida do coeficiente de temperatura da capacitância (TCC) mostrou que a estabilidade térmica capacitiva pode ser alcançada, em 1MHz com o aumento do nível de adição de Bi ou Pb até obtermos o TCC=0 ppm/oC. Para o BNO obtivemos um TCC=-55,06 ppm/oC que dopado com 3% de Bi passou para TCC=+86,74 ppm/oC e dopado com 3% de Pb passou para TCC=+208,87 ppm/oC. As medidas na faixa de microondas de 4-6 GHz foram obtidas utilizando-se o método Hakki-Coleman. Com o BNO sinterizado a 1025°C por 3h, obtivemos um produto do fator de qualidade pela frequência de ressonância (Qxf) igual a 1470,75 GHz e uma permissividade dielétrica ( ) igual a 31,38. Neste estudo obtivemos uma cerâmica BNO útil para o desenvolvimento de capacitores cerâmicos, aplicações em dispositivos de rádio frequência, dispositivos de microondas e desenvolvimento de ressoadores dielétricos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/8606 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Almeida, José Silva de |
| Contributors | Sombra, Antônio Sérgio Bezerra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0025 seconds