Síntesis y caracterización del material cerámico ferroeléctrico Ba0.8Ba0.2Ti0.8Al0.2O3

Abstract

Se estudio la síntesis de la cerámica ferroeléctrica Ba0.8Bi0.2Ti0.8Al0.2O3 (BBTA2), es decir, titanato de bario (BT) dopado con bismuto y aluminio, mediante dos rutas de procesamiento dentro del método convencional de mezcla de óxidos en estado sólido. En el primer método se realizó una doble calcinación, primeramente con los precursores de bario, aluminio y titanio, y después incorporando al óxido de bismuto. En el segundo método se realizó una sola calcinación con todos los precursores correspondientes. Se determinaron por Difracción de Rayos X las fases formadas en los polvos sinterizados y en muestras sinterizadas. Se concluye que el primer método de procesamiento fue el más ventajoso, ya que condujo a una sola fase luego de la sinterización, la del BT dopado, mientras que por el segundo método se observaron 7 fases. Se determinó el tamaño de grano de los compuestos sinterizados, observándose que el tamaño no es homogéneo, y la distribución del tamaño de grano es bimodal. Además se determinó la densidad de las muestras sinterizadas por el método de Arquímedes, alcanzándose valores mayores que el 92% de la densidad teórica. También se estudiaron las propiedades dieléctricas en función de la temperatura. Se ha encontrado que la temperatura de transición ferroeléctrica-paraeléctrica de la cerámica BBTA2 es mayor que la del BT puro. Para muestras procesadas por el primer método dicha temperatura es 350ºC y, para muestras procesadas por el segundo método es de 362ºC, a la frecuencia de 100 kHz. La cerámica BBTA2 no presentó un comportamiento ferroeléctrico normal sino que exhibió una transición de fase difusa. Por otra parte, el lazo de histéresis para los tipos de muestras resultó muy delgado, y muy lejos de la saturación.