Produção de cintiladores cerâmicos de germanato de bismuto usando a rota de síntese por combustão

Fabiane Alexsandra Andrade de Jesus, Ronaldo Santos Silva, Antônio Carlos Hernandes, Zélia Soares Macedo

Resumo


O cintilador cerâmico produzido no presente trabalho é o Bi4Ge3O12 (germanato de bismuto – BGO), ummaterial bastante sensível à radiação beta, gama e Raios X. A rota de produção utilizada foi a síntese porcombustão O processo consiste em misturar os precursores óxido de germânio, nitrato de bismuto e auréia, que foi o combustível utilizado, submetendo a mistura à temperatura de ignição do combustível queé 500 ºC. A ignição desencadeia uma reação exotérmica que promove formação da fase cristalinadesejada. Observou-se uma dependência do grau de aglomeração do pó com o pH da mistura inicial, estefoi controlado com hidróxido de amônia até alcançar pH igual a 9. Após a reação, as fases produzidasforam monitoradas por DRX. Observou-se a formação de fases intermediárias após a reação, e da fasedesejada Bi4Ge3O12 como fase majoritária. Após uma calcinação a 600 °C/24 h, determinada a partir daTG, foi observada o aumento da fase intermediária Bi12GeO20. Para investigar a evolução das fasescristalinas durante a síntese foi realizado DTA do pó após a combustão. Imagens de MEV com pós foramempregadas como procedimentos auxiliares na determinação das melhores condições de síntese esinterização, e ainda na análise do tamanho de partícula, o qual foi determinado 10 nm. Imagens de AFMforam empregadas para acompanhar a evolução da densidade, morfologia e tamanho de grão dos corposcerâmicos durante a sinterização. Os grãos tiveram seu tamanho médio avaliado em 2 μm. A densidadedos corpos cerâmicos foi obtida por densidade de Arquimedes resultando em 96% da densidade teórica.

Palavras-chave


Cintilador, Bi4Ge3O12, Combustão, Nanopartícula, Cerâmica

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