Condizioni più fredde per la sinterizzazione della ceramica
Uno dei modi per poter progredire nel settore dell'elettronica è la riduzione delle temperature di lavorazione coinvolte con materiali funzionali. Uno degli scopi del progetto TUF, creato dalla CE, è stato lo sviluppo di nuovi materiali per i filtri a risonatori dielettrici che possiedono una perdita dielettrica molto bassa. I partner di progetto al Josef Stefan Institute in Slovenia hanno deciso di studiare nello specifico la sinterizzazione a basse temperature per migliorare i costi di produttività. La sinterizzazione è il processo durante il quale del materiale in polvere viene riscaldato al di sotto del suo punto di fusione fino a quando le particelle aderiscono tra loro. Prima di questa ricerca, il meccanismo alla base di tale processo non era ben conosciuto e per ogni materiale specifico era necessario applicare una serie di principi di base. La sinterizzazione si eseguiva utilizzando polveri di titanato di bario (BaTiO3) con ossido di litio come attivatore di sinterizzazione. Le analisi microstrutturali hanno rilevato la presenza di due fasi liquide secondarie. Durante lo studio di tale fenomeno, gli scienziati hanno scoperto che esistono diverse caratteristiche e fasi di processo che facilitano la sinterizzazione. Alcune di queste sono la fusione di uno dei reagenti, i vuoti strutturali nella matrice e una maggiore solubilità della fase matrice. I risultati hanno inoltre dimostrato che è necessario selezionare accuratamente gli attivatori di sinterizzazione per rendere minima la loro influenza sulle proprietà della ceramica. Il successo commerciale di tali risultati si può trasformare in un risparmio dei costi energetici o nella riduzione dei costi dovuti ai materiali. Ad esempio, per ottenere le proprietà dielettriche desiderate, il costoso palladio negli elettrodi del condensatore X7R è ora superfluo, data da conseguente riduzione di quasi 200°C della temperatura di sinterizzazione. La riduzione delle temperature di esercizio insieme alla comprensione dei meccanismi fisici e chimici continuerà sicuramente a costituire la base del lavoro futuro sull'elettroceramica per le applicazioni a microonde regolabili. Per maggiori informazioni su articoli e pubblicazioni sull'argomento della London South Bank University, accedere al sito internet TUF all'indirizzo http://ecce1.lsbu.ac.uk/research/pem/index_files/TUF%20papers.htm
