Simulação da difusão do zinco e do oxigênio, e análise da durabilidade de varistor de ZnO utilizando o planejamento fatorial

Cerâmica

M. M. Pariona²  S. A. Pianaro¹ 

[1] ,Universidade Estadual de Ponta Grossa Departamento de Matemática e Estatística

关键词: simulação;    difusão;    durabilidade;    varistor de ZnO;    simulation;    diffusion;    durability;    ZnO varistor;   

DOI  :  10.1590/S0366-69132000000300005

来源: SciELO

【 摘 要 】

A durabilidade do varistor de ZnO está relacionada com suas características elétricas, microestruturais, térmicas e com o fenômeno de transporte de massa nos contornos de grão durante o processo de operação do varistor. O estado de polarização nos contornos de grão está relacionado com a difusão do zinco, do oxigênio e dos dopantes durante a aplicação do potencial elétrico e/ou da temperatura. Quando o potencial elétrico é retirado e o estado de polarização não recupera seu estado natural, significa que o dispositivo adquire os piores parâmetros e o varistor sofre degradação, comprometendo sua durabilidade. Neste trabalho, foi simulada a difusão do zinco intersticial e das vacâncias de oxigênio em ZnO. Foi também simulada a durabilidade do varistor, através do planejamento fatorial dos parâmetros elétricos, térmicos e geométricos que caracterizam o dispositivo. Através destes resultados, verificou-se que a difusão do zinco intersticial controla principalmente as propriedades elétricas. Observou-se, também, que quando aumenta a temperatura e a queda de tensão registrada em 0,5 mA/cm², a durabilidade do varistor fica comprometida.

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