Dopaje de lantano y niobio sobre cerámica PZT síntesis

Resumen

Se estudió el efecto que produce el dopaje sobre la estructura y las propiedades de cerámicas piezoeléctricas tipo plomo-circonio-titanio (PZT). Estas cerámicas fueron preparadas por calcinación (presinterización) de mezcla de óxidos y carbonatos metálicos a 1 233 K durante 90 min y su posterior sinterización a 1 523 K durante 30, 60, 100, 150 y 300 min . Las condiciones fueron creadas para obtener el sistema estequiométrico Pb(Zr0,54Ti0,46)O3 + x % p B, en el que [B = Nb2O5 o La2O3 , x = 0,6; 0,8; 1,0, (%, p/p)]. El análisis por Difracción de Rayos X y Microscopia Óptica condujo a los resultados siguientes: los polvos presinterizados presentan una distribuición estrecha de tamaño de partícula (1 a 3 mm); todas las composiciones dieron lugar a muestras de una sola fase, tetragonal. Como tendencia general, el tamaño de grano y la porosidad disminuyen con el aumento de la concentración del dopante. Por Difracción de Rayos X se observa la presencia de una importante textura de fibra en todas las muestras analizadas, con la dirección [001] de las cristalitas paralelas al eje de simetría de las muestras. La intensidad de la textura aumentó con el contenido del dopante, siendo mayor para las muestras dopadas con niobio que con lantano. Las mejores características piezoeléctricas fueron obtenidas para 0,8% en peso de niobio y 1,0% en peso de lantano sinterizadas a 100min . En todos los casos, al aumentar la concentración del dopante disminuyen las pérdidas eléctricas del material y aumenta la permitividad eléctrica.