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@MastersThesis{Mendes:2019:OtElSe,
               author = "Mendes, Jana{\'{\i}}na Pereira",
                title = "Otimiza{\c{c}}{\~a}o de elementos sensores capacitivos de 
                         comp{\'o}sitos de cer{\^a}micas porosas de 
                         zirc{\^o}nia-tit{\^a}nia para aplica{\c{c}}{\~a}o no 
                         monitoramento da umidade relativa do ar",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2019",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2019-05-02",
             keywords = "sensores cer{\^a}micos capacitivos, umidade relativa do ar, 
                         sensores de ZrO2+TiO2+Li+, capacitive ceramic sensors, relative 
                         humidity, ZrO2+TiO2+Li+ sensors.",
             abstract = "O Brasil {\'e} um pa{\'{\i}}s com uma grande extens{\~a}o 
                         territorial e possui v{\'a}rias regi{\~o}es clim{\'a}ticas com 
                         combina{\c{c}}{\~o}es diferentes de umidade e de temperatura 
                         ambiente. As cer{\^a}micas s{\~a}o materiais que apresentam 
                         propriedades capazes de suportar estas condi{\c{c}}{\~o}es de 
                         uso, al{\'e}m de resist{\^e}ncia alta {\`a} 
                         degrada{\c{c}}{\~a}o por radia{\c{c}}{\~a}o solar. Portanto, o 
                         Grupo de Pesquisa em Micro e Nanotecnologias em Cer{\^a}micas e 
                         Comp{\'o}stios (TECAMB) do Laborat{\'o}rio Associado de Sensores 
                         e Materiais (LABAS) do INPE, desde 1999 tem investigado elementos 
                         sensores cer{\^a}micos porosos de ZrO2-TiO2 com excelentes 
                         resultados. Nesse trabalho tem os seguintes objetivos: i) aumentar 
                         a reprodutibilidade dos valores de capacit{\^a}ncia destes 
                         sensores em umidades relativas de ar inferiores a 95%, adotando a 
                         mistura de p{\'o}s defloculados e ii) aumentar os valores de 
                         capacit{\^a}ncia na faixa de 35 a 55% de umidade relativa pela 
                         adi{\c{c}}{\~a}o de Li+. Os materiais cer{\^a}micos comerciais 
                         utilizados para confeccionar os elementos sensores foram ZrO2 na 
                         fase monocl{\'{\i}}nica e TiO2 na fase cristalina 
                         rut{\'{\i}}lio. Os p{\'o}s comerciais de ZrO2 e de TiO2 foram 
                         misturados e defloculados na propor{\c{c}}{\~a}o de 1:1 (em mol) 
                         em moinho de bolas rotat{\'o}rio em suspens{\~a}o aquosa com 
                         defloculante Dolapix CE 64 fabricado por Zschimmer and Zchwarz. 
                         Foram preparados 2 tipos de mistura defloculada: i) ZrO2 e de TiO2 
                         (1:1 em mol) e ii) ZrO2 e de TiO2 (1:1 em mol) com 
                         adi{\c{c}}{\~a}o de 5 mol % de Li+ (na forma do sal perclorato 
                         de l{\'{\i}}tio anidro LiClO4). As misturas dos p{\'o}s foram 
                         caracterizadas quanto a morfologia e homogeneidade por MEV 
                         (microscopia eletr{\^o}nica de varredura), as fases cristalinas 
                         por difratometria de raios X (DRX) e a {\'a}rea superficial 
                         espec{\'{\i}}fica por B.E.T. Os p{\'o}s foram conformados por 
                         prensagem uniaxial e unidirecional a 60 MPa no formato de 
                         pastilhas cil{\'{\i}}ndricas com 10 mm de di{\^a}metro e 3 mm 
                         de altura e sinterizadas em 900, 1000 e 1100C. As pastilhas 
                         sinterizadas foram caracterizadas quanto a morfologia e 
                         homogeneidade qu{\'{\i}}mica por MEV (Microsc{\'o}pio 
                         eletr{\^o}nico de varredura), as fases cristalinas por 
                         difratometria de raios X (DRX), a {\'a}rea superficial 
                         espec{\'{\i}}fica por B.E.T e distribui{\c{c}}{\~a}o de 
                         tamanhos de poros por porosimetria de merc{\'u}rio. As pastilhas 
                         foram montadas com fita de carbono simulando as placas paralelas e 
                         eletrodos formando um sensor do tipo capacitivo e posteriormente 
                         foram feitas as caracteriza{\c{c}}{\~o}es el{\'e}tricas 
                         atrav{\'e}s de medi{\c{c}}{\~o}es de capacit{\^a}ncia pela 
                         ponte RLC (Resistor, Indutor e Capacitor) em fun{\c{c}}{\~a}o de 
                         valores crescentes da umidade relativa, sob varia{\c{c}}{\~a}o 
                         de temperatura dada pela c{\^a}mara clim{\'a}tica. Os resultados 
                         indicaram que os elementos sensores cer{\^a}micos com 
                         l{\'{\i}}tio (ZrO2+TiO2+Li+) sinterizados em 900C apresentaram 
                         maior varia{\c{c}}{\~a}o dos valores de capacit{\^a}ncia em 
                         fun{\c{c}}{\~a}o da umidade relativa do ar entre 35% a 95% nas 
                         temperaturas de 25C a 55C. Este resultado viabiliza a 
                         confec{\c{c}}{\~a}o de sistemas completos de coleta de dados 
                         para uso em ambiente externo. ABSTRACT: Brazil is a country with a 
                         great territorial extension and has several climatic regions with 
                         different combinations of humidity and ambient temperature. 
                         Ceramics are materials that have properties capable of 
                         withstanding these conditions of use, in addition to high 
                         resistance to degradation by solar radiation. Therefore, the 
                         Research Group on Micro and Nanotechnologies in Ceramics and 
                         Compounds (TECAMB) of INPE's Associated Laboratory of Sensors and 
                         Materials (LABAS), since 1999 has investigated porous ceramic 
                         elements of ZrO2-TiO2 with excellent results. This work has the 
                         following objectives: i) to increase the reproducibility of the 
                         capacitance values of these sensors in relative humidity of less 
                         than 95%, adopting the mixture of deflocculated powders and ii) to 
                         increase the capacitance values in the range of 35 to 55% of 
                         relative humidity by the addition of Li+. The commercial ceramic 
                         materials used to make the sensor elements were ZrO2 in the 
                         monoclinic phase and TiO2 in the rutile phase. The ZrO2 and TiO2 
                         commercial powders were mixed and deflocculated in a ratio of 1:1 
                         (in mol) to a water suspension rotary ball mill with Dolapix CE 64 
                         dispersant manufactured by Zschimmer and Zchwarz. Two types of the 
                         deflocculated mixture were prepared: i) ZrO2 and TiO2 (1:1 mol) 
                         and ii) ZrO2 and TiO2 (1: 1 mol) with the addition of 5 mol% Li + 
                         (as perchlorate salt of anhydrous lithium-LiClO4). The powder 
                         mixtures were characterized in terms of morphology and homogeneity 
                         by SEM (scanning electron microscopy), crystalline phases by X-ray 
                         diffraction (XRD) and the specific surface area by B.E.T. The 
                         powders were formed by uniaxial and unidirectional pressing at 60 
                         MPa in the shape of cylindrical pellets 10 mm in diameter and 3 mm 
                         in height and sintered at 900, 1000 and 1100C. The sintered 
                         pellets were characterized as morphology and chemical homogeneity 
                         by SEM (Scanning Electron Microscopy), crystalline phases by X-ray 
                         diffraction (XRD), specific surface area by BET and pore size 
                         distribution by porosimetry of mercury. The pellets were mounted 
                         with carbon tape simulating the parallel plates and electrodes 
                         forming a capacitive type sensor and later the electrical 
                         characterizations were made through capacitance measurements by 
                         the RLC bridge as a function of increasing values of relative 
                         humidity, under temperature variation given by climatic chamber. 
                         The results indicated that the ceramic sensors with lithium 
                         (ZrO2+TiO2+Li+) sintered at 900C showed a greater variation of 
                         the capacitance values as a function of the relative air humidity 
                         between 35% and 95% at temperatures of 25C to 55C. This result 
                         enables the creation of complete data collection systems for use 
                         in an external environment.",
            committee = "Nono, Maria do Carmo de Andrade (presidente/orientadora) and 
                         Machado, Jo{\~a}o Paulo Barros and In{\'a}cio, Miguel Adriano 
                         and Oliveira, Rodrigo de Matos",
         englishtitle = "Optimization of capacitive sensors elements of porous 
                         zirconia-titania composites for application in the relative air 
                         humidity monitoring",
             language = "pt",
                pages = "90",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3TBJRQL",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3TBJRQL",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "18 jan. 2021"
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