Comportamiento dieléctrico no lineal en cerámicas piezoeléctricas basadas en pb(zr-ti)o3

• Autores: José Eduardo García García
• Directores de la Tesis: Rafael Pérez Pérez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2003
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jose Antonio Gorri Ochoa (presid.), Alfonso Albareda Tiana (secret.), Jesús Mendiola Díaz (voc.), José Antonio Eiras (voc.), José de Frutos Vaquerizo (voc.)
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• Resumen

  • En este trabajo se muestran los resultados del estudio del comportamiento dieléctrico no lineal en piezocerámicas comerciales basadas en titanato circonato de plomo, Pb(Zr-Ti)O3. Para caracterizar las muestras se ha diseñado un sistema experimental que permite obtener la respuesta dieléctrica no lineal del material en función de la amplitud del campo aplicado y del valor instantáneo de éste. Se ha desarrollado un modelo fenomenológico con el objetivo de analizar los datos experimentales. Los resultados obtenidos muestran claras diferencias entre el comportamiento de los PZT duros y los PZT blandos.

    La función incremento no lineal de la constante dieléctrica se ha descrito satisfactoriamente como la suma de tres funciones que dependen potencialmente del campo y la amplitud del campo. La fracción que depende únicamente de la amplitud del campo resulta la contribución fundamental al incremento de la constante dieléctrica en los materiales blandos, no siendo así para los duros. Se ha observado que el estado de polarización de la muestra afecta directamente a la parte antisimétrica de la constante dieléctrica.

    De los resultados obtenidos se deduce que existen al menos dos mecanismos diferentes que contribuyen por separado al comportamiento no lineal del PZT y que su importancia relativa dependerá del valor del campo aplicado.

    Se puede afirmar que el comportamiento no lineal de los PZT blandos se debe es su casi totalidad a mecanismos asociados a procesos irreversibles, no siendo así en los duros donde al parecer existe una contribución importante a la no linealidad debida mecanismos asociados a procesos reversibles.

    La correlación observada entre los comportamientos dieléctricos y peizoeléctricos indica que, en el PZT, el movimiento de las paredes de dominio de 180º no contribuye de manera apreciable a la no linealidad.