Síntese e Caracterização do BaTiO3 pelo Método da Coprecipitação e Aplicação em Antenas Patch de Microfita

Synthesis and Characterization of BaTiO3 by Coprecipitation Method and Antenna Application Microfite Patch

RESUMO

O nosso objetivo foi sintetizar e caracterizar o Titanato de Bário (BaTiO₃) para aplicação em substrato dielétrico em antenas patch de microfita. O surgimento de novas tecnologias sem fio resulta em demandas crescentes por antenas de baixo custo que permitam a união de diferentes tecnologias em um único dispositivo portátil. BaTiO₃, composto cerâmico com estrutura cristalina do tipo perovskita (ABO₃), encaixa-se na classe de cerâmicas eletrônicas e pode ser utilizado na forma de filme fino, para composição de componentes de memória RAM de computadores, devido a polarização espontânea reversível. As antenas de microfita constitui-se de um substrato dielétrico onde uma das faces é impresso um condutor radiante ou patch e na outra face, um plano terra. Há vários métodos para sintetizar o BaTiO₃, todavia nesta pesquisa foi sintetizado por coprecipitação, a partir do Acetato de Bário (BaC₄H₆O₄), Dióxido de Titânio (TiO₂) e Ácido Nítrico (HNO₃). Após síntese, foi caracterizado por Difração de Raios X com refinamento pelo método de Rietveld, onde obteve-se a fase tetragonal, na qual o BaTiO₃ possui ferroeletricidade, além de medidas de Densidade (5,698 g/cm³), Porosidade (5,31 %) e Microscopia Eletrônica de varredura, cujo constatou uma distribuição granular homogênea com tamanho médio do cristalito de 500 nm. Além disso, simulou-se uma antena no Ansoft HFSS® para aplicação na faixa de 6.5 GHz, obtendo-se uma largura de banda de 240 MHz. O método de síntese por coprecipitação se mostrou eficiente e a antena promissora para aplicações em sistemas wireless.

Palavras-chave
BaTiO₃; Antenas; Coprecipitação; HFSS