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http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/7066
metadata.dc.type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Title: | Desenvolvimento de um sistema de conversão e colheita de energia para estudo das propriedades piezoelétricas do BaTiO3 obtido por síntese sonoquímica |
metadata.dc.creator: | Monteiro, Sioney Teixeira |
metadata.dc.contributor.advisor1: | Ruiz, Yurimiler Leyet |
metadata.dc.contributor.referee1: | Silva, Juliana Pereira Da |
metadata.dc.contributor.referee2: | Pinto, Yan Matheus Colares |
metadata.dc.description.resumo: | A colheita de energia utilizando materiais piezoelétricos têm atraído atenção devido às suas excelentes propriedades de conversão eletromecânica. Com as crescentes preocupações sobre os problemas ambientais em materiais piezoelétricos tradicionais à base de chumbo, é imperativo desenvolver alternativas piezoelétricas sem chumbo. O Titanato de Bário (BaTiO3), é conhecido na indústria de cerâmicas tecnológicas devido às suas propriedades piezoelétricas, sendo um auspicioso material para se contrapor aos materiais atuais com chumbo em sua composição. Contudo, os métodos mais utilizados de síntese podem afetar suas propriedades ferroelétricas ou são complexas e custosas. Por suas características, a síntese sonoquímica é uma alternativa simples e rápida para obter o BaTiO3 em condições de temperatura e pressão ambiente. Neste estudo, apresentamos um dispositivo de conversão de energia para avaliar o desempenho piezoelétrico de amostras de Titanatos de Bário obtidas pelo método sonoquímico com tempo de sonicação de 15 minutos comparando com amostra obtida pelo método Pechini. O estudo permitiu investigar a influência desta síntese sobre as propriedades estruturais e como estas influenciam as propriedades elétricas do BaTiO3. As amostras foram caracterizadas por técnica de difração de raios X onde obtivemos alta cristalinidade, microscopia eletrônica de varredura com partículas abaixo de 1 μm e a presença de outros aglomerados maiores, espectroscopia de energia dispersiva com a razão atômica entre os elementos Ba/Ti de 1,14, espectroscopia de impedância complexa com valore máximos de resistência elétrica e relaxação de 1,37x106 Ω e 4,493x10-4 s, respectivamente, densidade de Arquimedes com densidade média de 3,6805 g cm-3 e sistema micro eletromecânico (MEMS). A tensão de saída é tomada como o parâmetro para verificar a os desempenhos das amostras piezoelétricas, onde obtivemos uma tensão máxima de saída, de 184 mV. |
Abstract: | Energy harvesting using piezoelectric materials has attracted attention due to their excellent electromechanical conversion properties. With growing concerns about environmental issues in traditional lead-based piezoelectric materials, it is imperative to develop lead-free piezoelectric alternatives. The Barium Titanate BaTiO3, is known in the technological ceramics industry due to its piezoelectric properties, being an auspicious material to oppose the current materials with lead in its composition. However, the most used methods of synthesis can affect its ferroelectric properties or are complex and costly. Due to its characteristics, sonochemical synthesis is a simple and fast alternative to obtain BaTiO3 under ambient temperature and pressure conditions. In this study, we present an energy conversion device to evaluate the piezoelectric performance of samples of Barium Titanates obtained by the sonochemical method with a sonication time of 15 minutes compared to the sample obtained by the Pechini method. The study allowed investigating the influence of this synthesis on the structural properties and how these influence the electrical properties of BaTiO3. The samples were characterized by X-ray diffraction technique, where we obtained high crystallinity, scanning electron microscopy with particles below 1 μm and the presence of other larger clusters, energy dispersive spectroscopy with the atomic ratio between Ba/Ti elements of 1.14, complex impedance spectroscopy with maximum values of electrical resistance and relaxation of 1.37x106 Ω and 4.493x10-4 s, respectively, Archimedes density with mean density of 3.6805 g cm-3 and micro electromechanical system (MEMS ). The output voltage is taken as the parameter to verify the performance of the piezoelectric samples, where we obtained a maximum output voltage of 184 Mv. |
Keywords: | Colheita de energia Piezoelétricos Sem chumbo Sonoquímica BaTiO3 Mems |
metadata.dc.subject.cnpq: | CIÊNCIAS EXATAS |
metadata.dc.language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
metadata.dc.publisher.department: | FT - Faculdade de Tecnologia |
metadata.dc.publisher.course: | Engenharia de Materiais - Bacharelado - Manaus |
Citation: | MONTEIRO, Sioney Teixeira. Desenvolvimento de um sistema de conversão e colheita de energia para estudo das propriedades piezoelétricas do BaTiO3 obtido por síntese sonoquímica. 2023. 53 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2023. |
metadata.dc.rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/7066 |
metadata.dc.subject.controlado: | Filtros elétricos de cristal |
Appears in Collections: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação - Ciências Exatas e da Terra |
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