Sinterización a baja temperatura y desarrollo microestructural de materiales cerámicos PTZ obtenidos a partir de diferentes precursores

• J. F. FERNANDEZ LOZANO ^[1] ; C. MOURE ^[1]
  1. [1] Instituto de Cerámica y Vidrio

     Instituto de Cerámica y Vidrio

     Madrid, España

     
• Localización: Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, ISSN 0366-3175, Vol. 27, Nº. 1, 1988, págs. 17-23
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Sinterisation a basse temperature et développement microstructural de matières céramiques en PZT obtenues a partir de différents précurseurs
  • Sintern bei niedrigen Temperaturen und Gefügeentwicklung keramischer PZT-Werkstoffe, die aus verschiedenen Ausgangsstoffen hergesllt wurden
  • Low temperature sintering and microstructural development of PZT ceramic materials obtained from different precursors
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• Resumen
  • español

    Se han preparado materiales de titanato-circonato de plomo (PZT). con composiciones cercanas a la transición tetragonal romboédrica (frontera morfotrópica. MPB), utilizando dos métodos distintos de procesamiento: mezcla mecánica de óxido, y coprecipitación de oxalatos o de hidróxidos a partir de soluciones acuosas de sales de los cationes correspondientes. En ambos casos se incorporó el catión Nb5+ como dopante modificador de las propiedades eléctricas. Se ha establecido que la zona de transición morfotrópica tiende a ser una línea, cuando aumenta la homogeneidad de distribución de los cationes Zr4µ y Ti'4+ en la solución sólida. La densificación máxima de los materiales procesados vía oxalatos se logra a ~ 100° C por debajo de la correspondiente a los óxidos. El estado de agregación de los polvos de síntesis influye fuertemente en la sinterización y densificación final. La presencia del catión modificador influye sobre la microestructura y en las propiedades eléctricas. La respuesta dieléctrica es tanto más homogénea cuanto lo haya sido el proceso de preparación.

  • Deutsch

    Bleizirkonattitanat-Werkstoffe (PZT) wurden hergestellt mit Zusammensetzungen nahe der tetragonal-rhomboedrischen Phasenumwandlung (morphotrope Phasengrenze). Dabei wurden zwei verschiedene Herstellungsverfahren verwandt: einmal die mechanische Mischung der Oxide und zum anderen die Kopräzipitation von Oxalaten bzw. Hydroxiden aus.einer wässerigen Lösung der Salze de entsprechenden Kationen. In beiden Fällen wurde das Nb5+-ion ais Dotierungsmittel zur Modifizierung der elektrischen Eigenschaften eingebaut. Es wurde festgestellt, dass die morphotrope Phasengrenze dazu tendiert die Form einer Geraden anzunehmen, wenn die Homogenität der Verteilung de Zr4µ- und der Ti5+ -ionen zunimmt. Maximale Verdichtung konnte bei den aus den Oxalaten hergestellten Werkstoffen bei Temperaturen erreicht werden, die um 100° C tiefer lagen als bei den aus den Oxiden hergestellten Produkten. Der Aggregationsgrad der synthetisierten Pulver hat isinen starken Einfluss auf das Sintern und die Endverdichtung. Die Anwesenheit des netzwerkwandlere Kations beeinflusst das entstehende Gefüge und die elektrischen Eigenschaften. Die dielektrische Antwort in umso homogener als es die durch den Herstellungsprozess erreichten Produkte sind.

  • English

    Lead titanate-zirconate (PZT) materials have been prepared with compositions close to the tetragonal-rhombohedric transition (morphotropic border MPB), using two different processing methods: mechanical mixing of oxide and co-precipitation of oxalates and hydroxides from aqueous solutions of the corresponding cations. In both cases, the Nb5+ cation was incorporated as doping modifier of electrical propetiers.

    It has been established that the region of morphotropic transition tends to be a line, when the homogenity of distribution fo Zr4µ and Ti4+ cations in the solid solution increases. The maximum densifications of the materials processed through oxalates is obtained at ~ 100° C below that corresponding to oxides. The aggregation state of the synthesis powders has a strong influence on the final sintering and densification. The presence of the modifying cation influences the microstructure and electrical properties. The dielectric response is so much homogeneous as much as has been the preparation process.

  • français

    Les auteurs ont préparé des matières en titanate-zirconate de plomb (PZT) aux compositions voisines de la transition tetragone-romboèdre (frontière morphotropique, MPB), en utilisant deux méthodes distinctes de traitement: le mélange mécanique d'oxydes et la coprécipitation d'oxalates ou d'hydroxydes à partir de solutions aqueuses de sels des cations correspondants. Dans les deux cas, ils ont incorporé le cation Nb5+ comme dopant modificateur des propriétés électriques. Il en ressort que la zone de transition morphotropique a tendance á être une ligne quand augment l'homogénéité de répartition des cations Zr4µ et Ti'4+ dans la solution solide. La densification maximun des matières raitées par l'intermédiaire des oxalates s'obtient à ~ 100° C au-dessous de ce qui est le cas avec les oxydes. L'état d'agrégation des poudres de synthèse influene fortement la sinterisation et la densification finales. La presence du cation modificateur agit sur la microstructure et les propriétés électriques. La réponse diélectrique est d'autant plus homogène que l'a été le processus de préparation.