Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3

Los cerámicos del tipo KxNa1-xNbO3 (KNN) son ampliamente estudiados debido a su aplicación potencial como materiales piezoeléctricos y ferroeléctricos libres de plomo. El método síntesis más comúnmente aplicado a este tipo de sistemas es el de mezcla de óxidos seguido de reacción en estado sólido....

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Martínez Gutiérrez, Samuel Ittaí
Otros Autores: Ramajo, Leandro
Formato: Tesis draft Tesis de grado
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Argentina 2011
Materias:
Acceso en línea:http://rinfi.fi.mdp.edu.ar/handle/123456789/223
Aporte de:
id I29-R182-123456789-223
record_format dspace
spelling I29-R182-123456789-2232024-05-02T16:17:34Z Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3 Martínez Gutiérrez, Samuel Ittaí Ramajo, Leandro Materiales cerámicos KxNa1-xNbO3 (KNN) Cerámicos ferro eléctricos libres de plomo Síntesis hidrotermal Los cerámicos del tipo KxNa1-xNbO3 (KNN) son ampliamente estudiados debido a su aplicación potencial como materiales piezoeléctricos y ferroeléctricos libres de plomo. El método síntesis más comúnmente aplicado a este tipo de sistemas es el de mezcla de óxidos seguido de reacción en estado sólido. No obstante, el método hidrotermal es un proceso que compite con este método de síntesis dado que tiene la ventaja de ser un proceso que se realiza a temperaturas menores y permite obtener KNN en tiempos cortos y con reactivos relativamente económicos. En este trabajo se obtuvieron cerámicos ferroeléctricos libres de plomo mediante la implementación del método de síntesis hidrotermal con el objetivo de mejorar las propiedades microestructurales y dieléctricas de los materiales. Para ello, se sinterizaron polvos de KxNa1-xNbO3 a partir de KOH, NaOH y Nb2O5 bajo distintas relaciones KOH:NaOH y en distintas normalidades de OH-total. Adicionalmente, se evaluó el efecto de aditivos surfactantes iónicos y no iónicos. Los sistemas resultantes fueron analizados por Difracción de Rayos X, Fluorescencia de Rayos X, Espectroscopía Raman y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). Posteriormente se conformaron pastillas a partir de los polvos por prensado uniaxial. Las pastillas se sinterizaron y se caracterizaron mediante medidas de densidad por el método Arquímedes, SEM y mediciones de permitividad y pérdida dieléctrica por espectroscopía de impedancia. También se registraron ciclos de histéresis de polarización en función de un campo eléctrico variable. El trabajo se dividió en 3 etapas: 1) Estudio de la influencia de la relación KOH:NaOH, 2) Efecto de la concentración total de hidróxidos, y 3) Efecto de agentes tensioactivos sobre las características de las partículas de KNN. En general, de acuerdo con los difractogramas de DRX, los sistemas mostraron una estructura monoclínica acorde al KNN. Los estudios de fluorescencia de rayos X revelaron que al incrementar la relación KOH:NaOH aumenta la concentración de K en la red cristalina. Efecto que se ve potenciado cuando se incrementa la normalidad total de OH- manteniendo constante la relación KOH:NaOH. Las pastillas sinterizadas mostraron diferencias en las propiedades dieléctricas a lo largo de las distintas etapas. En la primera etapa, altas relaciones de KOH:NaOH mejoraron los valores de permitividad dieléctrica. En la segunda etapa se mejoraron las mismas propiedades al incrementar la concentración total de hidróxido. La adición de tensioactivos al medio de síntesis contribuyó, mediante modificaciones en el tamaño de las partículas, a aumentar la permitividad dieléctrica manteniendo bajas pérdidas. Asimismo, se encontró una estrecha relación entre propiedades dieléctricas y porosidad, para esto fueron identificadas las causas que intervinieron en la formación de poros en muestras sinterizadas. Fil: Martínez Gutiérrez, Samuel Ittaí. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería 2011-12-22 Thesis info:eu-repo/semantics/draft info:ar-repo/semantics/tesis de grado info:eu-repo/semantics/bachelorThesis application/pdf http://rinfi.fi.mdp.edu.ar/handle/123456789/223 spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Argentina
institution Universidad Nacional de Mar del Plata (UNMdP)
institution_str I-29
repository_str R-182
collection RINFI - Facultad de Ingeniería (UNMdP)
language Español
topic Materiales cerámicos
KxNa1-xNbO3 (KNN)
Cerámicos ferro eléctricos libres de plomo
Síntesis hidrotermal
spellingShingle Materiales cerámicos
KxNa1-xNbO3 (KNN)
Cerámicos ferro eléctricos libres de plomo
Síntesis hidrotermal
Martínez Gutiérrez, Samuel Ittaí
Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3
topic_facet Materiales cerámicos
KxNa1-xNbO3 (KNN)
Cerámicos ferro eléctricos libres de plomo
Síntesis hidrotermal
description Los cerámicos del tipo KxNa1-xNbO3 (KNN) son ampliamente estudiados debido a su aplicación potencial como materiales piezoeléctricos y ferroeléctricos libres de plomo. El método síntesis más comúnmente aplicado a este tipo de sistemas es el de mezcla de óxidos seguido de reacción en estado sólido. No obstante, el método hidrotermal es un proceso que compite con este método de síntesis dado que tiene la ventaja de ser un proceso que se realiza a temperaturas menores y permite obtener KNN en tiempos cortos y con reactivos relativamente económicos. En este trabajo se obtuvieron cerámicos ferroeléctricos libres de plomo mediante la implementación del método de síntesis hidrotermal con el objetivo de mejorar las propiedades microestructurales y dieléctricas de los materiales. Para ello, se sinterizaron polvos de KxNa1-xNbO3 a partir de KOH, NaOH y Nb2O5 bajo distintas relaciones KOH:NaOH y en distintas normalidades de OH-total. Adicionalmente, se evaluó el efecto de aditivos surfactantes iónicos y no iónicos. Los sistemas resultantes fueron analizados por Difracción de Rayos X, Fluorescencia de Rayos X, Espectroscopía Raman y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM). Posteriormente se conformaron pastillas a partir de los polvos por prensado uniaxial. Las pastillas se sinterizaron y se caracterizaron mediante medidas de densidad por el método Arquímedes, SEM y mediciones de permitividad y pérdida dieléctrica por espectroscopía de impedancia. También se registraron ciclos de histéresis de polarización en función de un campo eléctrico variable. El trabajo se dividió en 3 etapas: 1) Estudio de la influencia de la relación KOH:NaOH, 2) Efecto de la concentración total de hidróxidos, y 3) Efecto de agentes tensioactivos sobre las características de las partículas de KNN. En general, de acuerdo con los difractogramas de DRX, los sistemas mostraron una estructura monoclínica acorde al KNN. Los estudios de fluorescencia de rayos X revelaron que al incrementar la relación KOH:NaOH aumenta la concentración de K en la red cristalina. Efecto que se ve potenciado cuando se incrementa la normalidad total de OH- manteniendo constante la relación KOH:NaOH. Las pastillas sinterizadas mostraron diferencias en las propiedades dieléctricas a lo largo de las distintas etapas. En la primera etapa, altas relaciones de KOH:NaOH mejoraron los valores de permitividad dieléctrica. En la segunda etapa se mejoraron las mismas propiedades al incrementar la concentración total de hidróxido. La adición de tensioactivos al medio de síntesis contribuyó, mediante modificaciones en el tamaño de las partículas, a aumentar la permitividad dieléctrica manteniendo bajas pérdidas. Asimismo, se encontró una estrecha relación entre propiedades dieléctricas y porosidad, para esto fueron identificadas las causas que intervinieron en la formación de poros en muestras sinterizadas.
author2 Ramajo, Leandro
author_facet Ramajo, Leandro
Martínez Gutiérrez, Samuel Ittaí
format Thesis
draft
Tesis de grado
Tesis de grado
author Martínez Gutiérrez, Samuel Ittaí
author_sort Martínez Gutiérrez, Samuel Ittaí
title Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3
title_short Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3
title_full Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3
title_fullStr Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3
title_full_unstemmed Síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (K,Na)NbO3
title_sort síntesis hidrotermal de materiales piezoeléctricos basados en cerámicos de (k,na)nbo3
publisher Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Argentina
publishDate 2011
url http://rinfi.fi.mdp.edu.ar/handle/123456789/223
work_keys_str_mv AT martinezgutierrezsamuelittai sintesishidrotermaldematerialespiezoelectricosbasadosenceramicosdeknanbo3
_version_ 1807948730258685952