Pesquisa sobre KNN.Materiais inteligente vem conquistando cada
vez mais mercado, pois facilita asatividadesdirias,
melhorandoaqualidadedosequipamentosutilizadosnaatualidade. Uma
outra caracterstica destes materiais, alm da qualidade e
bomdesempenho, ! mencionado,tambm o bai"o custo, que acaba fazendo
comque estes materiais ganhem cada vez mais mercado. # ta"a de
consumodeapro"imadamente $%& ao ano, sendo que em %''( chegou a
)$'' milh*es ded+lares, em %'$$ aumentou para %% milh*es de d+lares
e para %'$, espera-seque ultrapasse os .' milh*es de d+lares./s
materiais inteligentes podem ser definidos pormateriais com
propriedadesparticulares, que podem ser alteradas, para satisfazer
as necessidades do serhumano, os mesmos podem sofrer transforma0*es
com a finalidade de realizaraltera0*es no seu ambiente e adaptar-se
ao meio por um sistema ou estimulocomo, temperatura, press1o, campo
eltrico e magntico entre outros,possibilitando realizar
determinadas fun0*es. 2stes podem ser classificados
emmateriaispiezoeltricos, electroestrictivos, magnetoestrictivas,
materiaiscommem+ria de forma e mudan0a de fase,
eletrocr3micos.#maior classe dentre os ! mencionadasa
piezoeletricos, pois s1oresponsveis por um grande n4mero de
aplica0*es industriais como atuadorese motores, sensores,
transdutores e materiais estruturais.# cer5mica de melhor atua01o
no mercadoa P67 8piezoceramica 9 solu01os+lida de Pb6r/:-Pb7i/:;,
porme"iste outras composi01o de materiaisinteressantes como
Pb86n$passa por diferentes transi0*es de fase paraeltricas at
finalmente passar ac4bico paraeltrico acima de ,.'B>. H o
niobato de potssio 8KNb/: - KN;,almdepossuir
grandesimilaridadecomoIa7i/:8I7; nasequJnciadetransi01o de fases
8c4bica-tetragonal-ortorr3mbica-rombodrica;, tem seu valorm"imo de
permissividade relativa em .:(B> 87m;, sendo que o do Ia7i/: sed
em$%'B>. Ksso sugere a potencialidade do uso do KN
emaltastemperaturas 8Laertling,$AAA;./ KNN/s estudos foram
avan0ando e uma composi01o promissora encontrada foi oniobato de
s+dio e potssio 8K'.(Na'.(Nb/: - KNN; que tambm possui
estruturaperovsCita, sendo que na propor01o de ',( mol de Ke ',(
mol de Naapresentou +timas propriedades, nesta composi01o, o
material apresentapermissividade pr+"ima de ,''', coeficiente d::
em torno de )' p>.N9$ e Cp de',:,.# produ01o dessa cer5mica se
torna complicada devido M instabilidade de seusprecursores, que s1o
os metais alcalinos. /utro ponto delicadoadensifica01o do corpo
cer5mico, na qual a sinteriza01o simplesmente feita aoar leva a
valores de apenas A.,%& da densidade te+rica 8NinggaardO
Purlitzer,%''(;. Gentre os mtodos de sntese dos p+s desses niobatos
para posteriorforma01o da cer5mica, a rota por rea01o em estado
s+lido a partir da misturade+"idostemsidoamaisusada8#hnO Qchulze,
$A)EO GingO Qhen,
$AA'O=alasso,$A,AOLensonO6eRfangOKiehl,$AEEOQhiraneONeDnhamOPepinsCR,$A(.;.
/ processamento dos p+s cer5micos e algumas varia0*es nosprocessos
de sinteriza01o levaram a otimiza0*es da cer5mica.# prensagem a
quente 8hot-pressing;, por e"emplo, se mostrou uma
eficientetcnicaparamelhorar
adensifica01odessesmateriaiscer5micos8AA&date+rica;, e
conseqSentemente, suas propriedades 82gertonO Iieling,
$A,)OLaertling, $A,EO HaegerO 2gerton, $A,%;.Um significativo
aumento nas propriedades do sistema 8Na,K;Nb/:foiobtidoquando se
adicionou ltio. / sistema ternrio 8$9";8Na,K;Nb/:9"?iNb/:possuiuma
transi01o morfotr+pica das fases tetragonal e ortorr3mbica
nascomposi0*es pr+"imas de 8Na',.EK',.E?i',',;Nb/:. Nessas
composi0*es, omaterial apresentou valores de constante piezoeltrica
de %:( p>.N9$ 8d::; eacoplamento eletromec5nico de ',.%
8Cp;.Estrutura Perovskita# famlia das perovsCitas simples possui
estequiometria #IT:, pode-sevisualizar a estrutura cristalina com o
ction # ou com o ction I na origem daclula unitria. No primeiro
caso, o on metlico menor 8I; localiza-se dentro deum octaedro
formado pelos ons metlicos 8T;, estando este octaedrocircunscrito
no cubo formado pelos ons metlicos maiores 8#;. ?ogo, ostomos
componentes dos vrtices do octaedro est1o contidos nos centros
dasfacesdocubo,
comomostradona@igura$.#sposi0*escristalogrficasdaperovsCita ideal
#IT: est1o dispostas na 7abela $.@igura '$U 2strutura da perovsCita
ideal.7abela '$U posi01o cristalogrfica da perovsCita ideal #IT:#
outra maneira de definir a estrutura da perovsCita e considerar o
ction I naorigemeoction # nocentrodocubo, conformemostraa@igura%.
Gestamaneirapodemosvisualizar
osoctaedrosIT,compartilhandoseusvrticesformando um arran!o
tridimensional que possui grandes cavidadesdodecaedrais ocupadas
pelos ons # o quale coordenado pelos doze ons
Tmaispr+"imosqueselocalizamnosvrtices dosoctaedros,como
mostraa@igura :. 7al perspectiva e 4til para estudar as rota0*es
dos octaedros e comoelas se relacionam entre si, como veremos
posteriormente.@igura % - 2strutura da ideal com destaque para os
octaedros em torno do ion#, adaptado de @igueiredo.@igura : 9 Vista
do poliedro em torno do ion # na estrutura perovsCita.2m geral,
materiais com estrutura perovsCita n1o apresentam simetria
c4bicaideal M temperatura ambiente, tendo alguma distor01o em sua
rede.Qubstitui0*es nosstios # daredepor onsde raio at3mico
diferente podemcausar inclina01o ou rota01o dos octaetrosO
deslocamentos dos tomos do sitioIpodemcausar distor0*esnarede.
2ssasaltera0*esestruturaisnaredepodem ser medidas por meio do fator
de toler5ncia de =oldschmid, t,
definidocomoU/ndeN#,NIeN/indicam,respectivamente,o raioat3micodo
ction #, doction I, e do o"igJnio. 2ste fator indica as altera0*es
causadas na rede deacordo com as substitui0*es at3micas feitas na
estrutura. Uma estrutura idealc4bica apresenta tW$. Valores de t
diferentes indicamdistor01o na redecristalina,
sendoqueparaperovsCitasestveis, afai"adetoler5nciadessevalor se
encontra entre ',) e $, apro"imadamente 8H#@@2, $AE$;. Xuando
tF$indicam que a dist5ncia dos ons de o"igJnio aos ctions #maior do
que adist5ncia em rela01o aos ctions I, como no caso do Ia7i/: 8t
W$,',;. Valoresde tY$ indicam que a dist5ncia dos ons de o"igJnio
aos ctions #maior doque a dist5ncia em rela01o aos ctions I, como
no caso do Ia7i/: 8t W$,',;.
