OBTENCIÓN DE CERÁMICOS PIEZOELÉCTRICOS PERTENECIENTES AL SISTEMA BaZr0.2Ti0.8O3

CAMARGO, JAVIER E.; CIVIERO, LUCAS; CASTRO, MIRIAM S.; PRADO ESPINOSA, ANDREA

Buenos Aires

Jornada; JONICER 2016; 2016

ATACER

Los sistemas cerámicoscompuestos de PbxBa1-xZrO3 y PbZrxTi1-xO3han sido ampliamente investigados debido a sus excelentes propiedadespiezoeléctricas. Sin embargo, las propiedades intrínsecas de volatilidad ytoxicidad en estos cerámicos basados en plomo, han restringido su aplicación endispositivos ambientalmente amigables [1]. Por este motivo, en este trabajo se estudian materiales piezoeléctricoslibres de plomo pertenecientes al sistema  BaZrxTi1-xO3. En particular, se analizan las condiciones desíntesis, las características estructurales y las propiedades ferroeléctricasfinales.  Los reactivos de partida (ZrO2, TiO2y BaCO3) fueron activados mecanoquímicamente a 750 r.p.m. en medioalcohólico durante 3 horas en un molino planetario. A partir de los análisistermogravimétricos (ATG) y de Difracción de Rayos X se determinó la temperaturade calcinación (1100°C) y se establecieron dos tiempos de tratamiento térmico (2y 4 horas). Los polvos calcinados fueron nuevamente molidos en un molinoplanetario. El material resultante fue mezclado con alcohol polivinílico y,finalmente, fue prensado y sinterizado. A fin de analizar la densificación delas muestras, se implementaron dos temperaturas de sinterización 1350°C y 1400°C,por 3 horas. Las muestras luego fueronanalizadas mediante Difracción de Rayos X (DRX) y Microespectroscopía Raman. Lasdensidades de las muestras fueron determinadas a través del método deArquímedes. Se pintaron electrodos de plata sobre las caras plano paralelas yse determinaron las propiedades dieléctricas en el intervalo de frecuenciaentre 100Hz y 1MHz y en el rango de temperaturas de  0 a 150°C. Finalmente, se evaluaron las curvasde histéresis ferroeléctricas.     A partir de los resultados obtenidos sedeterminó que durante el tratamiento de calcinación se forman las fasesintermedias BaTiO3, BaZrO3 y Ba2TiO4que culminan en la estabilización de la fase BaZr0.2Ti0.8O3 luego del tratamiento de sinterizado, sin detectarsela presencia de fases secundarias por DRX. Las muestras calcinadas a losmenores tiempos y sinterizadas a la mayor temperatura mostraron densidadesrelativas superiores al 95% de la densidad teórica y buenas propiedadesferroeléctricas.