Estudio de la adición de K+ y LiNbO3 en las propiedades finales del Relaxor PMN procesado por mezcla de polvos

Abstract

[ES] El relaxor cerámico PMN ha sido investigado por un gran número de investigadores en el transcurso del tiempo y muchos aspectos de este material, como la morfología de los polvos, descomposición de fases, pérdida de peso en el proceso de sinterización, densificación, entre otras, siguen siendo objetos de investigación. La preparación de polvos de PMN se ha mostrado más efectiva cuando son sintetizados por la ruta de la columbita, pero la etapa de adición de plomo para la síntesis de polvos de PMN todavía sigue problemática. Por lo tanto, este trabajo propone una nueva asociación de metodologías, utilizando la ruta de la columbita y el método de precipitación por hidróxidos. Mediante la utilización de una técnica de mezcla de polvos, la cual permitió lograr buenas densidades en verde y sinterizadas, fue posible observar que los dopantes K+ y Li+ reducen las pérdidas de peso en el proceso de sinterización y cambian significativamente las propiedades dieléctricas. La adición de semillas de LiNbO3 en la etapa de conformación, las cuales reaccionan de modo distinto dependiendo del tamaño de las partículas, promueve la formación de granos de diferente tamaño en el cuerpo cerámico. Como consecuencia de esto, propiedades dieléctricas muy diferentes que en la cerámica PMN convencional son obtenidas.

[EN] PMN ceramic relaxor has been investigated by several researchers and many aspects of this material, like powder morphology, phase decomposition, weight loss during sintering process, densification, between others, still are investigated. PMN powder preparation has been shown more efficient when synthesized by columbite route, however lead addition stage for the PMN powder synthesis remains problematic. Therefore, this work proposes a new association of methodologies, using columbite route and the hydroxide precipitation method. Through use of the powder mixture technique, which permitted to obtain good green and sintered densities, was possible to observe K+ y Li+ dopants reduce weight loss in sintering process and change significantly the dielectric properties. Addition of LiNbO3 seeds in conformation stage, which react in a distinct way as a function of the particle size, promotes the formation of differenced grains in the ceramic bulk. Consequently, very different dielectrics properties from conventional PMN ceramic were obtained.