Estudo da viabilidade piezelétrica e da rigidez dielétrica em cerâmica sinterizada a partir da matriz granítica e possíveis aplicações em processos produtivos

Abstract

A piezeletricidade é uma característica intrínseca ao quartzo, minério que faz parte da composição físico-química do mineral granito, já a rigidez dielétrica é uma constante que pode ser encontrada em todo material cerâmico com maior ou menor grandeza, utilizar essas propriedades em aplicações práticas pode contribuir para na solução de um gargalo encontrado na indústria de materiais para a construção civil, área onde o granito é amplamente utilizado, sofrendo até mesmo um volume alto de descarte, o presente trabalho tem por objetivo caracterizar um material cerâmico produzido a partir da matriz do pó de granito, afim de identificar o fenômeno de piezeletricidade bem como sua rigidez dielétrica. O método usado será a pesquisa empírica, onde serão coletados dados de experimentos feitos a partir de corpos de prova previamente confeccionados em laboratório por sinterização, os corpos de prova serão analisados com a montagem de um circuito elétrico no qual se pretende apurar a propriedade da piezeletricidade nos mesmos, esse circuito será composto de uma fonte alimentadora de 24V, uma placa Arduino que irá controlar a frequência e pressão exercida no corpo de prova, um osciloscópio para leitura da onda de resposta quando a mesma for obtida, para análise da rigidez dielétrica será utilizado o método Hi Pot, no qual consiste em passar uma alta tensão por dois polos conectados ao corpo de prova e verificar a ruptura do mesmo ou aumento na variação de tensão, obtendo dessa forma a rigidez dielétrica, também foi empregado o método de pesquisa cientifica bibliométrica com intuito de compilar a partir das palavras- chave utilizadas definições e conceitos que possam validar os dados obtidos nesse trabalho.

Piezoelectricity is an intrinsic characteristic of quartz, an ore that is part of physical-chemical composition of the mineral granite, whereas dielectric strength is a constrant that can be found in all ceramic materials with greater or lesser magnitude, using this proprerties in practical applications can contribute to the solution of a bottleneck found in the materials industry for civil construction, an area where granite is widely used, even suffering a high volume of discart, the present work aims to characterize a ceramic material produced from the matrix of granite, in order to identify the phenomenon of piezoelectricity as well as its dielectric strength. The method used will be the empirical research, where data will be collected from experiments made from specimens previously made in the laboratory by sintering, the specimens will be analyzed with the assembly of an electrical circuit in which it is intended to determine the property of piezoelectricity. This circuit will be composed of a 24V power supply, an Arduino board that will control the frequency and pressure exerted on de specimen, an oscilloscope to read the response wave when it is obtained to analyze the dielectric strength. The Hipot method, which consists of passing a high voltage through two poles connected to the specimen and verifying its rupture or increase in voltage variation, thus obtaining the dielectric strength, was also employed the scientific research method, in order to compile from the keywords used definitions and concepts that can validate the data obtained in this work.