Efecto del tiempo de sinterizado en materiales piezoelectricos libres de plomo pertenecientes al sistema Bi0,5(Na0,8K0,2)0,5TiO3

JAVIER CAMARGO; LEANDRO ALFREDO RAMAJO; MIRIAM SUSANA CASTRO

Ciudad Autonoma de Buenos Aires

Jornada; Jornada Nacional de Investigación Cerámica; 2015

Asociación Técnica Argentina de Cerámica

Los materiales cerámicos de circonato-titanato de plomo (Pb(Zr,Ti)O3-PZT) son los materiales más utilizados y estudiados para aplicaciones tales como actuadores, sensores, transductores o vibradores. Estos materiales poseen alta sensibilidad, confiabilidad y la capacidad de operar en un amplio intervalo de temperaturas sin modificar sus características piezoeléctricas. Sin embargo, las recientes normativas sobre la restricción de utilización de sustancias peligrosas, tales como el óxido de plomo (PbO), impulsan el estudio de sistemas alternativos [1, 2]. Por este motivo, en este trabajo se estudian materiales piezoeléctricos libres de plomo pertenecientes al sistema Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT)-Bi0.5K0.5TiO3 (BKT). En este sistema, la obtención de piezas densas a bajas temperaturas de sinterizado resulta una etapa clave para la optimización de las propiedades. Por este motivo, en este trabajo se analiza la influencia del tiempo de sinterizado sobre las características estructurales y microestructurales y las propiedades ferroeléctricas finales de los cerámicos. Falta citar 1 y 2 Los reactivos de partida (Bi2O3, TiO2, Na2CO3 y K2CO3) fueron activados mecanoquímicamente en medio alcohólico durante 3 horas en un molino planetario. A partir de trabajos previos [3] se utilizó un ciclo de calcinacion a 700°C, durante 2h, para la obtencion de la fase. El polvo fue molido, prensado uniaxialmente y sinterizado a 1100°C durante diferentes tiempos (2, 5 y 8hs). Las muestras luego fueron analizadas mediante Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). Se realizaron mediciones de densidad de las muestras sinterizadas. Se pintaron electrodos de plata sobre las caras plano paralelas y se determinaron las propiedades dieléctricas en el intervalo de frecuencia entre 100Hz y 10MHz y los correspondientes coeficientes piezoeléctricos. A partir de los resultados obtenidos se determinó que las muestras que fueron sinterizadas por un periodo de 5 horas presentaron un máximo en los valores de la constante dielectrica.