| Resumo: |
O
titanato de bário (BaTiO3 - BT) e o niobato de sódio (NaNbO3 - NN) são
dois compostos denominados “lead-free” que despertam grande interesse
científico e tecnológico devido a possíveis aplicações práticas e por
serem compostos livres de metais pesados, como o chumbo (Pb). O BT é um
conhecido ferroelétrico e o NN é antiferroelétrico a temperatura
ambiente, mas se torna facilmente ferroelétrico com a adição de outros
elementos químicos em sua estrutura cristalina. Neste trabalho
investigou-se as propriedades ferroicas das soluções sólidas de
(1-x)BaTiO3 – (x)NaNbO3 (BTNN1-x/x) com 0.10 ≤ x ≤ 0.90 sintetizadas
via moagem em altas energias seguida por calcinação e sinterização sob
fluxo de oxigênio. A caracterização estrutural se deu com o uso da
difratometria de raios X. O refinamento estrutural Rietveld revelou que
as cerâmicas de BTNN são monofásicas e apresentam, predominantemente,
simetria tetragonal. As micrografias obtidas por MEV revelaram a
presença de alguns poros e uma dinâmica de crescimento de grão
diferenciada. Da caracterização dielétrica concluiu-se que todo o
sistema apresenta alta constante dielétrica e observou-se uma
diminuição do valor máximo de ’, Tm e Tc entre 0.10 ≤ x ≤ 0.30 com
mínimo em x = 0.30 com subsequente aumento desse parâmetro com o
aumento de x. Concluiu-se que esse comportamento não está relacionado
ao tamanho de grão, bem como ao contorno de grão visto que as perdas
dielétricas obtidas foram consideravelmente baixas. Assim, atribuiu-se
esse comportamento à tetragonalidade observada. As composições 0.10 ≤ x
≤ 0.70 apresentaram transição de fase difusa e comportamento
ferroelétrico relaxor enquanto as composições com x = 0.80 e 0.90
comportaram-se como ferroelétricos clássicos. A corrente de
despolarização piroelétrica observada foi maior para a composição
BTNN30/70 à temperatura ambiente, alcançando o valor de 15.63 nA a 295
K. O efeito eletrocalórico calculado para essa mesma amostra foi 0.025
J/kg.K a 265 K. Típicas curvas de histerese ferroelétrica, à
temperatura ambiente, revelaram altas polarizações remanescentes e
altos campos coercitivos para todas as composições estudadas. Os
coeficientes piezoelétricos para as amostras com x = 0.70, 0.80 e 0.90
mostraram-se equivalentes e até superiores ao do conhecido
piezoelétrico comercial, PZT EC – 64.
Palavras chaves: Lead - Free, Tetanato de Bário, Niobato de Sódio, Biezoelétricos.
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