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CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS E MICROESTRUTURAIS DE VARISTORES DE ZnO DOPADOS COM TERRAS-RARAS

CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS E MICROESTRUTURAIS DE VARISTORES DE ZnO DOPADOS COM TERRAS-RARAS

Authorship

FURTADO, JOSÉ GERALDO DE MELO; NÓBREGA, MARIA CECÍLIA DE SOUZA

FURTADO, JOSÉ GERALDO DE MELO

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NÓBREGA, MARIA CECÍLIA DE SOUZA

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DOI

10.5151/2594-5327-2491

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Abstract

Varistores à base de ZnO dopados com óxidos de terras-raras foram produzidos através das técnicas cerâmicas de prensagem e sinterização por fase líquida da mistura do pó de ZnO com outros aditivos. Microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, determinação das curvas corrente (I) x tensão (V) e capacitância (C) x tensão (V), das densidades das peças obtidas e dos tamanhos de grão, foram utilizadas para avaliar a influência da composição química, em termos da variação na formulação principal e dopantes sobre as características elétricas dos varistores produzidos. Conclui-se que o efeito combinado dos óxidos de Mn, Co e Nd sobre o sistema ZnO-Pr₆O₁₁ resulta em cerâmicas varistoras que apresentam boas características elétricas e de estabilidade eletro-térmica. O incremento do teor de MnO ou CoO resulta em significativo aumento do coeficiente de não-linearidade. Por outro lado, teores de Al₂O₃ acima de 0,05 mol% ou de La₂O₃ acima de 0,2 mol% resultam em decréscimo das características varistoras. O grau de densificação alcançado depende fortemente da composição química e determina o desempenho dos varistores.

Varistores à base de ZnO dopados com óxidos de terras-raras foram produzidos através das técnicas cerâmicas de prensagem e sinterização por fase líquida da mistura do pó de ZnO com outros aditivos. Microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, determinação das curvas corrente (I) x tensão (V) e capacitância (C) x tensão (V), das densidades das peças obtidas e dos tamanhos de grão, foram utilizadas para avaliar a influência da composição química, em termos da variação na formulação principal e dopantes sobre as características elétricas dos varistores produzidos. Conclui-se que o efeito combinado dos óxidos de Mn, Co e Nd sobre o sistema ZnO-Pr₆O₁₁ resulta em cerâmicas varistoras que apresentam boas características elétricas e de estabilidade eletro-térmica. O incremento do teor de MnO ou CoO resulta em significativo aumento do coeficiente de não-linearidade. Por outro lado, teores de Al₂O₃ acima de 0,05 mol% ou de La₂O₃ acima de 0,2 mol% resultam em decréscimo das características varistoras. O grau de densificação alcançado depende fortemente da composição química e determina o desempenho dos varistores.

Keywords

varistor, óxido de zinco, dopagem

varistor, óxido de zinco, dopagem