Resumo Neste trabalho foram avaliadas algumas propriedades, como sinterabilidade, módulo de elasticidade (E), coeficiente de expansão térmica (CET) e constante dielétrica (εr), em compósitos de nanopartículas de alumina (27-43 nm, 35 m2.g-1) em vários teores (0 a 77 vol%) e uma composição vitrocerâmica LZSA (17,7Li2O-5,2ZrO2-68,1SiO2-9,0Al2O3, em base molar). Pós secos das matérias-primas empregadas (alumina e vidro precursor de LZSA) foram prensados uniaxialmente (40 MPa) e os compactos obtidos foram sinterizados a 600-950 °C (1 h de patamar). Estudos de difração de raios X (DRX) foram realizados para se investigar as reações em estado sólido que ocorreram nas composições à base dos vitroceramicos LZSA durante a sinterização. Os resultados de DRX foram relacionados com o CET, E e εr das amostras sinterizadas. O CET dos compósitos obtidos diminuiu com o aumento do teor de alumina principalmente devido à formação de espodumênio-βss (solução sólida Li2O.Al2O3.4-10SiO2). Os resultados relativos ao E (22,3±1,5 GPa) e εr (3,1±1,3) para o compósito com 5,6 vol% de adição, sinterizado a 850 °C por 1 h, indicaram primariamente a possibilidade de desenvolvimento de materiais com propriedades adequadas para aplicações relacionadas à tecnologia de LTCC (low temperature co-fired ceramics).
Abstract In this work, some properties, such as sinterability, modulus of elasticity (E), coefficient of thermal expansion (CTE) and dielectric constant (εr), of composites constituted by nanoparticulate alumina (27-43 nm, 35 m2.g-1) in different contents (0 to 77 vol%) and a LZSA glass-ceramic composition (17.7Li2O-5.2ZrO2-68.1SiO2-9.0Al2O3, molar basis) were evaluated. Dry powders of the raw materials (alumina and LZSA parent glass, frit) were uniaxially pressed (40 MPa) and the obtained compacts were sintered at 600-950 °C (1 h holding time). X-ray diffraction (XRD) study was performed in order to investigate the solid-state reactions occurred in LZSA-based compositions during sintering. XRD results were correlated to the CTE, E and εr of sintered samples. The CTE of the obtained composites decreased as alumina content increased mainly due to the β-spodumeness (solid solution Li2O.Al2O3.4-10SiO2) formation. The results concerning the E (22.3±1.5 GPa) and εr (3.1±1.3) for the composite with 5.6 vol% addition sintered at 850 °C for 1 h indicated, in a preliminary way, the possibility of development of materials with suitable properties for applications concerning to the low temperature co-fired ceramic (LTCC) technology.