La terza fase del progetto è stata completamente dedicata alla progettazione e realizzazione di materiali compositi magneto-dielettrici per modularne le proprietà attraverso la combinazione delle due componenti in rapporti diversi. Inoltre l' attività di modellistica numerico-sperimentale ha permesso di mettere in relazione le caratteristiche dei materiali magneto-dielettrici con le prestazioni elettriche di semplici strutture circuitali realizzate su tali substrati. Sono state quindi miscelate in sei diversi rapporti la fase magnetica, cobalto ferrite, CoFe2O4 (CFO) con la fase dielettrica, titania, TiO2 (TO) ed è stato messo a punto tutto il processo ceramico per ottenere materiali densi. Sui materiali ottenuti è stata eseguita un' approfondita analisi morfologico-microstrutturale combinando i risultati dell'analisi delle fasi mediante diffrazione dei raggi X con l'analisi al microscopio elettronico a scansione (SEM) e mediante microsonda (EDAX). E' stato evidenziato che nel composito non sono presenti solo le fasi inizialmente introdotte, ma i trattamenti termici inducono una reazione con formazione di una fase intermedia di composizione Fe2CoTi3O10 (FCTO) che da origine ad un materiale monofase quando le materie prime vengono miscelate in quantità stechiometrica. La stessa fase è presente nelle composizioni a prevalente contenuto nominale di titania, in quanto per formarne una mole occorrono tre moli di titania. Misure di costante dielettrica a bassa frequenza hanno permesso di focalizzare l'attenzione sulle composizioni nell'intorno del 30- 60% in peso di CFO. Sei campioni sono stati selezionati per lo studio delle caratteristiche di propagazione di strutture in microstriscia eseguita presso il DEIS/DEI attraverso lo sviluppo di adeguati modelli circuitali. E' stata eseguita la caratterizzazione in frequenza e sono stati determinati coefficienti di riflessione e di trasmissione dei risuonatori, messi a confronto con il modello numerico. I risultati ottenuti per le diverse composizioni mostrano una sostanziale riduzione dell'indice di rifrazione al crescere del contenuto nominale di CFO. Inoltre le prove eseguite su campioni della stessa composizione nominale, ma provenienti da batch diversi danno risultati riproducibili.
Compositi piezo-magnetici ingegnerizzati per antenne miniaturizzate indossabili
Galassi C;Galizia P;Capiani C;Baldisserri C
2014
Abstract
La terza fase del progetto è stata completamente dedicata alla progettazione e realizzazione di materiali compositi magneto-dielettrici per modularne le proprietà attraverso la combinazione delle due componenti in rapporti diversi. Inoltre l' attività di modellistica numerico-sperimentale ha permesso di mettere in relazione le caratteristiche dei materiali magneto-dielettrici con le prestazioni elettriche di semplici strutture circuitali realizzate su tali substrati. Sono state quindi miscelate in sei diversi rapporti la fase magnetica, cobalto ferrite, CoFe2O4 (CFO) con la fase dielettrica, titania, TiO2 (TO) ed è stato messo a punto tutto il processo ceramico per ottenere materiali densi. Sui materiali ottenuti è stata eseguita un' approfondita analisi morfologico-microstrutturale combinando i risultati dell'analisi delle fasi mediante diffrazione dei raggi X con l'analisi al microscopio elettronico a scansione (SEM) e mediante microsonda (EDAX). E' stato evidenziato che nel composito non sono presenti solo le fasi inizialmente introdotte, ma i trattamenti termici inducono una reazione con formazione di una fase intermedia di composizione Fe2CoTi3O10 (FCTO) che da origine ad un materiale monofase quando le materie prime vengono miscelate in quantità stechiometrica. La stessa fase è presente nelle composizioni a prevalente contenuto nominale di titania, in quanto per formarne una mole occorrono tre moli di titania. Misure di costante dielettrica a bassa frequenza hanno permesso di focalizzare l'attenzione sulle composizioni nell'intorno del 30- 60% in peso di CFO. Sei campioni sono stati selezionati per lo studio delle caratteristiche di propagazione di strutture in microstriscia eseguita presso il DEIS/DEI attraverso lo sviluppo di adeguati modelli circuitali. E' stata eseguita la caratterizzazione in frequenza e sono stati determinati coefficienti di riflessione e di trasmissione dei risuonatori, messi a confronto con il modello numerico. I risultati ottenuti per le diverse composizioni mostrano una sostanziale riduzione dell'indice di rifrazione al crescere del contenuto nominale di CFO. Inoltre le prove eseguite su campioni della stessa composizione nominale, ma provenienti da batch diversi danno risultati riproducibili.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
