Influencia del niobio como dopante en las propiedades microestructurales y eléctricas en cerámicas de composición SnxTi1-xO2 con x=0.25, 0.50 y 0.75

Abstract

En el presente trabajo se estudia la influencia del niobio como elemento dopante sobre las propiedades microestructuales y eléctricas de cerámicas de composición SnxTi1-xO2 con x= 0,75; 0,50; 0,25. Las cerámicas fueron procesadas en una investigación previa por el método de mezcla de óxidos, y fueron sinterizadas a 1450ºC durante 2 horas, con tasas de calentamiento y enfriamiento de 5ºC min-1. El material fue caracterizado empleando Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Espectroscopía de Impedancia Compleja. El análisis de la impedancia revela que los compuestos Sn0.25Ti0.75O2Nb0.0005 y Sn0.75Ti0.25O2Nb0.0005 presentan respuestas eléctricas similares que pueden ser simuladas a través de un circuito RC en paralelo; en contraste, la respuesta del compuesto Sn0.50Ti0.50O2Nb0.0005 puede ser simulada por dos circuitos RC paralelos conectados en serie. La microestructura muestra que el compuesto Sn0.50Ti0.50O2Nb0.0005 tiene el menor tamaño de grano de las tres composiciones, y que presenta dos fases producto de la descomposición espinodal; mientras que los otros dos compuestos sufren una separación de fases por procesos de nucleación- crecimiento y nucleación sobre superficie lisa. La presencia de niobio en el material aumenta, en general, su conductividad eléctrica y reduce el tamaño de grano. Adicionalmente, se discuten los posibles mecanismos de incorporación del dopante en la red microestructural. Se concluye que el comportamiento