Título

CARACTERIZAÇÃO E PERSPECTIVAS DE USO DE CONCENTRADOS DE ÓXIDOS DE TERRAS-RARAS PARA FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS VARISTORAS À BASE DE ÓXIDO DE ZINCO

CHARACTERIZATION AND USE PERSPECTIVES OF RARE-EARTH OXIDES CONCENTRATED TO ZINC OXIDE-BASED VARISTOR CERAMICS MANUFACTURING

Autoria

Furtado, José Geraldo de Melo; Silva, Gisele Ezechiello da; Saléh, Luiz Antônio; Serra, Eduardo Torres; Nóbrega, Maria Cecília de Souza

DOI

10.5151/2594-5327-0101

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Resumo

Este trabalho tem por objetivo verificar a adequabilidade do uso de concentrados de óxidos de terras-raras (COTR) para a fabricação de varistores à base de óxido de zinco. COTR e misturas produzidas em laboratório foram utilizados na fabricação de varistores à base de ZnO segundo o método cerâmico. Análises granulométricas, térmicas, por fluorescência e difração de raios-X foram empregadas na caracterização dos COTR. A caracterização microestrutural dos varistores produzidos foi feita a partir dos resultados de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios-X por dispersão de energia e densimetria, e a caracterização elétrica teve por base os dados de tensão-corrente e tensão- capacitância. Os resultados obtidos mostram que existem perspectivas para a utilização de COTR na fabricação de cerâmicas varistoras à base de ZnO, as quais dependem, essencialmente, da natureza das impurezas ou do grau de refino químico dos COTR empregados. Varistores com coeficientes de não-linearidade entre 12 e 40 foram obtidos, alguns com valores de corrente de fuga comparáveis àqueles característicos de varistores comerciais.

 

This work has for objective to verify the adequateness of the use of rare-earth oxides concentrated to zinc oxide-based varistor ceramics manufacturing. Rare-earth oxides concentrated and mixtures produced in laboratory had been used in the manufacture of zinc oxide-based varistors in accord to conventional ceramic method. Granulometric and thermal analysis, besides x-ray diffraction and fluorescence analysis were used in the characterization of the rare-earth oxides concentrated powders. Scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and density analysis were used in the microstructural characterization and the electrical characterization was made from voltage-current and voltage-capacitance data. The results obtained show that there are perspectives in the use of rare-earth oxides concentrated to zinc oxide-based varistor ceramics manufacturing, which depend on essentially nature of the impurities present or of the chemical refine level of the rare- earth oxides concentrated used. Varistor ceramics with non-linearity coefficient between 12 and 40 were obtained, some presenting leakage current values comparable those presented by commercial varistors.

Palavras-chave

Cerâmicas varistoras; Eletrocerâmicas; Óxidos de terras-raras.

Varistor ceramics; Electroceramics; Rare-earth oxides.