Efecto del método de síntesis en las características estructurales, microestructurales y eléctricas del sistema ferroeléctrico libre de plomo (1-x)(K0,5Na0,5)NbO3-x(Bi0,5Na0,5)TiO3

Abstract

La búsqueda de alternativas de materiales piezoeléctricos libres de plomo ha enfocado la atención en titanatos de bismuto modificados, niobatos alcalinos y en sistemas que posean Contorno de fase morfotrópico (CFM) [1]. Entre ellos el K0.5Na0.5NbO3, se ha considerado un buen candidato para la fabricación de cerámicas ferroeléctricas libres de plomo debido a la relativamente alta temperatura de Curie ~420°C [2]. El K0.5Na0.5NbO3, presenta CFM para composiciones en torno a 50% de K y 50% de Na, el cual separa dos fases ortorrómbicas y, al igual que para el PZT, presenta un aumento en sus propiedades para composiciones cercanas al CFM [1]. La solución sólida K0.5Na0.5NbO3, es un material ferroeléctrico que presenta buenas propiedades piezoeléctricas, que lo convierte en un buen candidato para ser utilizado en dispositivos electrónicos. Ya que las propiedades del material cerámico dependen fuertemente de las características del polvo de partida, en este trabajo se analizó la influencia de los métodos de síntesis Pechini y reacción por combustión en las características estructurales, microestructurales y eléctricas de la solución solida K0.5Na0.5NbO3 dopada con Bi y Ti. La espectroscopia infrarroja y la difracción de rayos-X permitieron concluir sobre la influencia que tiene la variación bismuto-titanio en la estructura cristalina del polvo cerámico sintetizado. La microscopia electrónica de barrido y de transmisión permitió determinar la morfología y el tamaño de partícula. El análisis derivado de electro dispersión de rayos X permitió analizar la composición estequiometria de las muestras obtenidas. Las cerámicas obtenidas se caracterizaron eléctricamente.