Processamento e caracterização microestrutural da eletrocerâmica SmBa2Cu3O7-d

Assis, Bruno da Silva (2023)

dissertação de mestrado

Neste trabalho, foram obtidas e caracterizadas microestruturas de cerâmicas supercondutoras de SmBa2Cu3O7-d (Sm-123). O objetivo deste trabalho consiste em otimizar os parâmetros de síntese da cerâmica SmBa2Cu3O7-d, a fim de que se obtenha uma matriz otimizada para o uso, com o intuito de investigar a influência dos tratamentos térmicos na microestrutura, formação de fases e na densidade das cerâmicas de Sm-123. Foram produzidas amostras policristalinas de SmBa2Cu3O7-d (Sm-123) variando parâmetros de síntese, com o intuito entender as mudanças que ocorrem no tratamento térmico de sinterização com o aumento de fluxo de oxigênio. As amostras foram preparadas pela técnica de reação em estado sólido e divididas em seis grupos amostrais com fluxo de oxigênio variando entre 0,2 cm³/s à 1,2 cm³/s, durante 72 horas em um patamar de 1060 ºC, seguido de resfriamento até temperatura de 520 ºC por 24 horas. A caracterização das amostras foi feita através de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análises de espectroscopia por energia dispersiva e densidade pelo método de Arquimedes. Os resultados indicam que a temperatura e a oxigenação influenciam diretamente na formação de fases do material, densificação e no controle do tamanho de junções. Concluímos que o processo de produção foi eficaz e que a otimização se faz necessária para que se obtenham resultados mais expressivos quanto às características supercondutoras do material.

In the present work, samples of SmBa2Cu3O7-d (Sm-123) superconducting ceramics were obtained and their microstructure were characterized. The main goal of this work is to optimize the synthesis parameters of the SmBa2Cu3O7-d ceramic, in order to investigate the influence of heat treatments on the microstructure, phase formation and density of ceramics. Polycrystalline samples of SmBa2Cu3O7-d (Sm-123) were produced using different synthesis parameters, so it can be understood how the changes in heat treatment can affect the final microstructure. The samples were prepared using the solid-state reaction technique and divided into six sample groups with oxygen flow ranging from 0,2 cm³/s to 1,2 cm³/s, for 72 hours at a level of 1060 ºC, followed by cooling to a temperature of 520 ºC for 24 hours. The characterization of the samples was carried through diffraction X-ray imaging (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and density analysis using the Archimedes method. The results indicate that temperature and oxygenation directly influence the phase formation of the material, densification and control of the size of junctions. We concluded that the production process was efficient and that the optimization is necessary to obtain more expressive results regarding the superconducting characteristics of the material.


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