Um sistema de alta precisão e baixo custo foi construído para a caracterização elétrica de termistores cerâmicos em baixas temperaturas, usando componentes facilmente disponíveis em laboratórios de pesquisa de materiais. O sistema apresentou excelente reprodutibilidade na caracterização elétrica de sensores cerâmicos NTC de -75 ºC (195 K) a 23 ºC (296 K). O comportamento do sensor NTC foi comparável aos termistores comerciais somente abaixo da temperature ambiente (α = -3,2%/K), demonstrando a importância da caracterização completa destes materiais tanto em altas quanto em baixas temperaturas.

A high-precision and low cost system was built for the electrical characterization of ceramic thermistors at low temperatures, using components readily available in materials research laboratories. The system presented excellent reproducibility in the electrical characterization of NTC ceramic sensors from -75 ºC (195 K) to 23 ºC (296 K). The behavior of the NTC sensor was comparable to that of commercial thermistors only below room temperature (α = -3.2%/K), demonstrating the importance of fully characterizing these materials at both low and high temperatures.

Na busca de materiais com propriedades diferenciadas, vem aumentando nos últimos anos as pesquisas em materiais compósitos. Um dos importantes métodos de fabricação destes compósitos é o processo de infiltração sob pressão de metal fundido denominado "squeeze-casting". Este processo oferece algumas vantagens, tais como facilidade de produzir o compósito, baixo custo e capacidade de formação de estruturas em rede. Neste trabalho foram produzidos e caracterizados compósitos SiC-Al, com concentrações em caulim variando entre 10 e 50% em substituição a fase majoritária SiC. As pré-formas cerâmicas foram produzidas controlando-se a fração granulométrica do SiC/caulim para uma melhor infiltração. Estas pré-formas, após sinterização a 1100 ºC/1 h, resultaram altamente porosas, sendo a porosidade aumentada com o aumento do caulim em substituição ao SiC. Análises de DRX mostraram a existência de partículas de quartzo além da fase SiC como constituintes das pré-formas. Durante o processo de infiltração e tratamento térmico, o alumínio no estado líquido reagiu preferencialmente com o quartzo e outros aluminossilicatos da pré-forma reduzindo-os, precipitando alumina e silício na microestrutura, a qual apresentou também alumínio em excesso que não reagiu no processo. A sílica e os silicatos da pré-forma, ao reagirem preferencialmente com o alumínio, evitaram a reação do Al com o SiC, prevenindo a formação da fase Al4C3,, a qual é altamente higroscópica e causa a degradação do compósito. Dependendo da composição, os compósitos SiC-caulim-Al desenvolvidos neste trabalho, podem ser usados em aplicações que envolvam elevada resistência mecânica à flexão (240 a 300 MPa), baixa densidade e dureza superficial entre 180 e 380 kgf/mm².

In search of materials with different properties, has been increasing the research on composite materials in recent years. One of the important methods of manufacturing these composites is the process of metal casting infiltration under pressure called squeeze-casting. This process offers some advantages, such as ease of producing the composite, low cost and ability to form network structures. In this work were produced and characterized Al-SiC composites, with concentrations in kaolin ranging between 10 and 50% in place to SiC majority phase. The ceramic pre-forms were produced to controlling the fraction of the size SiC/kaolin for better infiltration. These pre-forms after sintering at 1100 ºC/1 h resulted highly porous, and the porosity increased with the increase of kaolin in place to SiC particles. XRD analysis showed the existence of quartz particles beyond the SiC phase. During the infiltration and heat treatment process, the liquid aluminum reacted preferably with quartz and other aluminosilicates particles of the pre-form reducing them, precipitating alumina and silicon in the microstructure, which also presented aluminum in excess that not reacted in the process. The silica and silicates of pre-form, reacted preferably with the aluminum, preventing the formation of Al4C3 phase, which is highly hygroscopic and causes the composite degradation. Depending on the composition, the SiC - kaolin - Al composite developed in this work, can be used in applications involving high bending mechanical resistance (240 to 300 MPa), low density and hardness surface between 180 and 380 kgf/mm².

A adição de ZnO em sistemas de SnO2 faz com que estas cerâmicas atinjam elevada densificação quando adicionadas em baixas concentrações. Neste trabalho estudou-se o comportamento da adição do óxido de zinco desde 0,5 até 2,0 mol%. Desta forma, podese verificar que na sinterização em dilatômetro até 1365 ºC a adição de até 1,5 mol% favorece a densificação da cerâmica e, quando a adição do ZnO é superior a essa concentração o efeito densificante passa a ter um caráter reduzido em 14% da retração linear. Tal comportamento justificou-se pela formação de uma segunda fase de estanato de zinco em quantidade próxima a 2 mol% de ZnO quando analisado por difração de raios X.

Small ZnO additions in SnO2 systems result in ceramics with high densification. The aim of this work is to study the behavior of zinc addition ranging from 0.5 to 2 mol% SnO2 obtained by the Pechini method. The addition of 1.5 mol% ZnO assisted in the densification of the ceramic. However, further additions inhibited the process reducing the linear shrinkage by 14%. This behavior is justified by the formation of a second phase of zinc stannate in quantities close to 2 mol% as estimated by X-ray diffraction determining the lattice parameters of the SnO2-ZnO system.

A sinterização do sistema SnO2:0,6 mol% ZnO, obtido via mistura de pós, foi investigada por dilatometria sob taxa de aquecimento constante de 2,5, 5,0 e 10,0 ºC.min-1. Os modelos clássicos de sinterização de Woolfrey-Bannister e Johnson foram utilizados para analisar o estágio inicial da sinterização e calcular a energia de ativação. Os valores de energia de ativação determinados por esses modelos são de 547 kJ.mol-1 e 511 kJ.mol-1 para Woolfrey-Bannister e Johnson, respectivamente. Verificou-se a coexistência de dois mecanismos de sinterização, difusão na rede e difusão por contorno de grão, para o estágio inicial da sinterização do sistema SnO2:0,6 mol% ZnO.

The sintering of SnO2:0.6 mol% ZnO obtained by powder mixtures was investigated by dilatometry at constant heating rates 2.5, 5.0 and 10.0 ºC.min-1. Using classical sintering models of Woolfrey-Bannister and Johnson to analyze the initial stage sintering, the calculated activation energy was 547 kJ.mol-1 and 511 kJ.mol-1, respectively. The coexistence of the two sintering mechanisms, volume diffusion and grain boundary diffusion, was found to control the initial stage sintering of the SnO2:0.6 mol % ZnO system.

Pós de ZrSiO4 dopado com cobalto foram sintetizados por meio do método dos precursores poliméricos para obtenção de pigmentos cerâmicos. O efeito de diferentes concentrações de Co2+ na transição de fase t-ZrO2 para ZrSiO4 foi estudado por meio de difração de raios X e análise térmica diferencial. Resultados de espectroscopia na região do UV-visível permitiram comparar o deslocamento de bandas em função da transição de fase. Além disso, foi realizado um estudo de estabilidade térmica e intensidade da alteração de cor do azul ao vermelho dos pós sintetizados em função da presença de cobalto e temperatura de calcinação, sendo estes parâmetros comparados com a transição de fase. Os resultados obtidos permitem identificar a transição de fase t-ZrO2 para ZrSiO4.

Co-doped ZrSiO4 powders were synthesized by the polymeric precursor method to obtain ceramic pigments. The effect of different Co2+ contents on the t-ZrO2 to ZrSiO4 phase transition was studied by X-ray diffraction and differential thermal analysis. UV-Vis spectroscopy of the samples allowed comparing the band shift with the phase transition. Moreover, a study of the thermal stability and intensity of the blue to red color change of the synthesized powders with the presence of cobalt in relation to the calcination temperature was accomplished and compared to the phase transition. The results allowed to identify the t-ZrO2 to ZrSiO4 phase transition.

Este trabalho descreve a história dos varistores à base de SnO2. Nele são apresentadas as principais características deste novo sistema varistor e uma comparação direta com o sistema tradicional à base de ZnO, estabelecendo as vantagens e desvantagens. O trabalho também apresenta as principais dificuldades a serem enfrentadas em relação ao processamento e à exata contribuição dos dopantes nas propriedades não-ôhmicas. Novas perspectivas para este novo sistema varistor também são traçadas.

The present work describes the history of SnO2-based varistor systems. The main characteristic of these new varistor systems and a direct comparison with the traditional ZnO-based varistor system, establishing the advantages and disadvantages, are presented. The work also shows the main difficulties that should be faced related to processing and to the exact contribution of each dopant to the non-ohmic behavior. New perspectives for these new varistor systems are also established.