Obtención de precursores con tamaño de partícula nano y micrométrico para la fabricación de materiales cerámicos con propiedades eléctricas no lineales

• Autores: Eugenio Giraldo Tobón, Pablo Abad Mejía
• Localización: Revista EIA, ISSN-e 1794-1237, Vol. 11, Nº. Extra 1, 2014 (Ejemplar dedicado a: Nanociencia y nanotecnología), págs. 15-23
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Obtaining precursors with nano and micrometric particle size for the synthesis of ceramic materials with nonlinear electrical properties
  • Obtencão de precursores com tamanho de partícula nan o e micrometrico para a fabricacao de materiais cerâmicos com propiedades elétricas no lineais
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• Resumen
  • español

    Se comparan resultados respecto al comportamiento eléctrico del material sinterizado, a partir de polvos precursores de materiales cerámicos con propiedades eléctricas no lineales, conocidos como varistores. Los rutas de síntesis investigadas buscando reducir el tamaño de partícula a distribuciones nanométricas, son de precipitación controlada, método Pechini y el método tradicional de mezcla de óxidos. La matriz de los polvos se basa en ZnO dopado con óxidos de Bi, Mn y Sb y se realizan seguimientos en etapas intermedias y finales del proceso por medio de las técnicas Difracción de Rayos X y microscopía electrónica de barrido. Se analizan los resultados del proceso de sinterización establecido según programas de temperatura-tiempo del material precursor, tomando como base las técnicas de Análisis Termogravimétrico y Análisis Térmico Diferencial. Se muestra la superioridad de las rutas químicas respecto a la mezcla de óxidos ya que permiten obtener menores tamaños de partícula, menores temperaturas de densificación, y mejores respuestas eléctricas las cuales están dadas por coeficientes de no linealidad mayores y corrientes de fuga menores.

  • português

    Comparamos os resultados respeito ao comportamento eléctrico do material sinterizado, a partir de pós precursores de materiais cerâmicos com propriedades eléctricas no lineais, conhecido como varistores. As rotas de síntese investigadas procurando reduzir o tamanho de partícula a distribuição nanométricas, são de precipitação controlada, método Pechini e o método tradicional de mistura de óxidos. A matriz dos pós é baseada em Zno dopado com óxidos de Bi, Mn e Sb e realizam-se seguimentos em etapas intermediarias e finais do processo por meio de difração de raios X e Microscopia Eletrônica de Barrido.

    Analisam-se os resultados de processo de sinterização estabelecidos segundo programas de temperatura-tempo no material precursor, com base as técnicas de Análise Termogravimétrica e Análise Térmica Diferencial. Mostra-se a superioridade das rotas químicas respeito à mistura de óxidos já que permitem obter menores tamanho de partícula, menores temperaturas de densificação e menores respostas elétricas dadas por coeficiente de no linearidade mais altos e corrente de fuga menores.

  • English

    Results are compared with respect to electrical performance of the sintered material from ceramics precursor powders with nonlinear electrical properties, known as varistors. The synthesis routes investigated to reduce the particle size to nanometer distributions are controlled precipitation, Pechini method and the traditional method of mixed oxides.

    The matrix of the powders is based on ZnO doped with Bi, Mn and Sb and monitoring is made on intermediate and final stages of the process by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. We analyze the results of the sintering process established under temperature-time programs of the precursor material, based on Thermo gravimetric Analysis techniques and Differential Thermal Analysis. The results show the superiority of the chemical routes compared to the mixture of oxides since with the former it is possible to obtain smaller particle sizes, lower densification temperature, and improved electrical responses given by higher nonlinearity coefficients and lower leakage currents.