Síntese e caracterização de sistemas à base de Bi2Sr2Ca2Cu3O10 quando adicionado Fe+3 para aplicações eletroeletrônicas a baixa e alta temperatura

A busca por materiais que possam solucionar uma variedade de problemas, com destaque para a eficiência energética, conduziu à síntese de sistemas baseados em Bi2Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) neste estudo. Estes sistemas foram produzidos através do método de síntese de reação em estado sólido, com adição de 0,0; 1,0; 3,0 e 5,0% de Fe 3+. Análises de caráter estrutural foram conduzidas nos sistemas sintetizados utilizando Difratometria de Raio X, enquanto as características microestruturais foram investigadas por meio da técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Além disso, outras análises essenciais, como Análise Termogravimétrica (ATG), foram realizadas para caracterizar os sistemas, juntamente com algumas outras avaliações destinadas a examinar suas respostas elétricas, como a Espectroscopia de Impedância (EI). Primeiramente, os reagentes para a produção do Bi-2223 foram misturados utilizando um moinho de bolas e, em seguida, submetidos a análises térmicas para determinar a temperatura de calcinação, a qual foi estabelecida em 790°C. As amostras foram posteriormente avaliadas utilizando do ensaio de densidade a verde, demonstrando atingir 8.786 g/cm³ sob uma força de 1.25 toneladas. Os corpos prensados foram então sinterizados a uma temperatura de 840°C por um período de 12 horas. No estudo microestrutural, a técnica de Difratometria de Raio X (DRX) foi empregada, identificando a presença de diversas fases na amostra com 0% de ferro. Conforme a quantidade de Fe3+ aumentava, observou-se uma estabilização das fases. A análise por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) revelou que a introdução de Fe no sistema resultou em uma diminuição no tamanho dos grãos. Além disso, foram identificados grãos laminares que se alongaram e afinaram à medida que a quantidade de Fe 3+ aumentava. Finalmente, a resposta elétrica das amostras à temperatura ambiente foi estudada por meio de espectroscopia de impedância, evidenciando um aumento na condutividade das amostras. As permissividades dielétricas foram medidas na ordem de 10³ para uma ampla faixa de frequências