Obtenção de substratos dielétricos multicamadas à base de silicato de cálcio com inserções de h-BN via tape casting
dc.contributor.advisor | Acchar, Wilson | |
dc.contributor.advisorID | pt_BR | |
dc.contributor.author | França Júnior, Sérgio Augusto Nascimento de | |
dc.contributor.authorID | pt_BR | |
dc.contributor.referees1 | Peres, Ana Paula da Silva | |
dc.contributor.referees1ID | pt_BR | |
dc.contributor.referees2 | Costa, Antonio Carlos Silva da | |
dc.contributor.referees2ID | pt_BR | |
dc.date.accessioned | 2020-04-01T23:39:11Z | |
dc.date.available | 2020-04-01T23:39:11Z | |
dc.date.issued | 2020-01-08 | |
dc.description.abstract | In recent years, considerable progress in microwave telecommunications, satellite transmission systems and dense microelectronic circuits has resulted in a growing demand for new low dielectric loss materials. Ceramic substrates for these purposes should have low dielectric constant and low dielectric loss under high operating frequencies, in addition to high relative thermal conductivity. In view of this, the objective of the present work was to obtain multilayer calcium silicate ceramic substrates with h-BN insertions (1 wt. %, 3 wt. % and 5 wt. %) conformed by tape casting in order to evaluate their use as high frequency substrates. The viscosity of the ceramic suspensions was analyzed by rheological tests and the green ceramic tapes were subjected to thermogravimetric analysis (ATG). these tapes were laminated in 6 layers and then sintered at three temperatures: 950 ° C, 1000 ° C and 1050 ° C. The Sintered laminates were characterized by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, density and porosity, and field emission scanning electron microscopy (SEM-FEG). Finally, dielectric properties of green and sintered laminates were obtained. Reflection peaks concerning wolastonite and cristobalite phases were found in all compositions, as well as a characteristic hexagonal boron nitride peak in compositions containing h-BN, overlapping a characteristic wollastonite peak. Raman spectroscopy confirmed the phases found in X-ray diffraction, with characteristic peaks of the wollastonite, cristobalite and h-BN phases. The high relative apparent porosity values found in all compositions determined the low relative dielectric constant values (between 1.99 and 2.35), In general, the obtained compositions showed low dielectric losses, mainly in the samples containing h-BN, and this was evident in a wide frequency range, from 0.1 GHz to 1.5 GHz. The Compositions containing 3 wt. % and 5 wt. % of h-BN showed dielectric losses in the order of 10-4, thus having great potential for application as high frequency substrates. | pt_BR |
dc.description.resumo | Nos últimos anos, o considerável progresso das telecomunicações por micro-ondas, sistemas de transmissão via satélite e circuitos microeletrônicos densos, resultou em uma crescente demanda por novos materiais de baixa perda dielétrica. Os substratos cerâmicos, para esses fins, devem ter baixa constante dielétrica e baixa perda dielétrica sob altas frequências de operação, além de alta condutividade térmica relativa. Em vista disso, o objetivo do presente trabalho foi a obtenção de substratos cerâmicos multicamadas de silicato de cálcio com inserções de h-BN (1%, 3% e 5% em peso) conformados por tape casting, a fim de avaliar a utilização deles como substratos de alta frequência. A viscosidade das suspensões cerâmicas foi analisada através de ensaios reológicos e as fitas cerâmicas verdes foram submetidas à análise termogravimétrica (ATG). Em seguida, estas fitas foram laminadas em 6 camadas e posteriormente sinterizadas em três temperaturas: 950 °C, 1000 °C e 1050 °C. Os laminados sinterizados foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia Raman, densidade e porosidade e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG). Por fim, foram obtidas as propriedades dielétricas dos laminados verdes e sinterizados. Foram encontrados picos de reflexão referentes às fases de wollastonita e cristobalita em todas as composições, bem como um pico característico de nitreto de boro hexagonal nas composições contendo h-BN, com sobreposição a um pico característico da wollastonita. A espectroscopia Raman confirmou as fases que foram encontradas na difração de raios X, com picos característicos das fases de wollastonita, cristobalita e h-BN. Os altos valores relativos de porosidade aparente encontrados em todas as composições, determinaram os baixos valores de constante dielétrica relativa (entre 1,99 e 2,35). De maneira geral, as composições obtidas apresentaram baixas perdas dielétricas relativas, principalmente nas composições contendo h-BN, e isso foi evidente em uma ampla faixa de frequência, de 0,1 GHz a 1,5 GHz. As composições contendo 3 % e 5 % em peso de h-BN mostraram perdas dielétricas na ordem de 10-4, possuindo, assim, grande potencial para aplicação como substratos de alta frequência. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.identifier.citation | FRANÇA JÚNIOR, Sérgio Augusto Nascimento de. Obtenção de substratos dielétricos multicamadas à base de silicato de cálcio com inserções de h-BN via tape casting. 2020. 80f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28701 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Tape casting | pt_BR |
dc.subject | Laminados cerâmicos | pt_BR |
dc.subject | Vitrocerâmicos | pt_BR |
dc.subject | h-BN | pt_BR |
dc.subject | Substratos de alta frequência | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
dc.title | Obtenção de substratos dielétricos multicamadas à base de silicato de cálcio com inserções de h-BN via tape casting | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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