Síntese e determinação do módulo elástico de cerâmicas de 0,6BiFeO3-0,4PbTiO3 dopadas com La

Abstract

Resumo: O Módulo Elástico de um material é um parâmetro fundamental para a engenharia e aplicação de materiais, pois está associado a outras propriedades mecânicas como tensão de escoamento e tensão de ruptura. A avaliação desse parâmetro para o composto de ferrita de bismuto e titanato de chumbo torna-se importante uma vez que em aplicações piezelétricas os dispositivos trabalham dentre do regime elástico. Neste trabalho, amostras cerâmicas de 0,6BiFeO3-0,4PbTiO3 dopadas com 3, 5 e 10% de La em massa foram processadas por moagem em altas e baixas energias e sinterização ao ar, nas temperaturas de 1015, 1065 e 1115 °C por 1 h. Seus Módulos Elásticos foram determinados por meio da Técnica de Excitação por Impulso. A Técnica de Excitação por Impulso é uma técnica não destrutiva para avaliação das propriedades elásticas e de amortecimento dos materiais. Os resultados mostraram um Módulo Elástico máximo de 74 GPa para a amostra dopada com 3% de lantânio e sinterizada à 1115 °C. Para todas as amostras foi observado o aumento do Módulo Elástico com o aumento da temperatura de sinterização, com consequente diminuição dessa propriedade com o aumento da concentração de lantânio

Abstract: The Elastic Modulus is a key parameter for engineering and application of materials; and is associated with other mechanical properties, such as yield stress and rupture stress. The assessment of this parameter for the compound of bismuth ferrite and lead titanate becomes important since the application of piezoelectric devices work in the elastic regime. In this study, 3, 5 and 10% of La doped 0.6BiFeO3-0.4PbTiO3 ceramics were processed through high and low-energy ball milling, followed by sintering in air at 1015, 1065 and 1115 ° C for 1 h. Their Elastic Moduli were determined by the Impulse Excitation Technique. The Impulse Excitation Technique (IET) is a non-destructive technique for evaluation of the elastic and damping properties of materials. The results showed a maximum elastic modulus of 74 GPa to 3% doped with lanthanum and sintered at 1115 ° C. For the other samples, it was observed an increase of the Elastic Modulus with the temperature increasing, with a consequent decrease of this property with the increase of lanthanum content