Vitrocerámicos basados en titanato de bario cristalizados a partir de vidrios de óxido multicomponente: composición...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química del estado sólido
• Materiales dieléctricos

Sus antecedentes:

• Creciente demanda de materiales dieléctricos avanzados en dispositivos electrónicos y sensores.
• Necesidad de nuevos productos de vidrio-cerámica con propiedades adaptadas a los componentes electrónicos.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar las nuevas cerámicas dieléctricas de vidrio en el sistema Na2O/Al2O3/BaO/ZrO2/TiO2/B2O3/SiO2.
• Investigar el efecto del tratamiento térmico controlado sobre la cristalización y la microestructura.
• Evaluar las propiedades dieléctricas para posibles aplicaciones electrónicas.

Principales métodos:

• Técnica de extinción de fusión para la síntesis de vidrio.
• Tratamiento térmico controlado para la cristalización en vidrio-cerámica.
• Difracción de rayos X (XRD) para la identificación de fase.
• Microscopía electrónica de barrido (SEM) para el análisis de la microestructura.
• Tomografía de rayos X microcomputada (μCT) para el análisis volumétrico.
• Espectroscopia de impedancia para la evaluación de las propiedades dieléctricas.

Principales resultados:

• Síntesis exitosa de cerámica de vidrio que contiene Ba2TiSi2O8 (fresnoite) y BaTiO3 (probablemente como solución sólida de BaZrxTi1-xO3).
• La microestructura se caracteriza por estructuras cristalizadas densamente ramificadas en forma de morera.
• La fracción de volumen de cristalización y el tamaño promedio aumentan con tiempos de recocido más largos.
• Las propiedades dieléctricas exhiben un comportamiento aislante con constantes dieléctricas altas (≥100) y tangente de pérdida moderada a 10 kHz.

Conclusiones:

• Las cerámicas de vidrio sintetizadas poseen propiedades dieléctricas deseables para aplicaciones electrónicas.
• Los parámetros de tratamiento térmico influyen significativamente en la microestructura y el rendimiento dieléctrico.
• Estos materiales son prometedores como componentes dieléctricos avanzados en dispositivos electrónicos.