CONDUCCCION ELECTRICA EN CERAMICAS IONICAS

CONDUCCCIÓN ELECTRICA EN CERÁMICAS IONICAS

La mayoría de cerámicas iónicas son materiales aislantes a temperatura ambiente, y tienen estructuras de bandas de energía similares a la figura:
Una banda de valencia llena esta separada de la banda de conducción vacía por un intervalo prohibido de energía bastante grande, mayor de 2 eV, por lo que a temperaturas normales muy pocos electrones puedenexcitarse a través del intervalo prohibido por medio de la energía termina disponible, lo cual explica la baja conductividad de estos materiales.
Son utilizados por su capacidad para aislar, por lo que es deseable una alta resistividad. Al aumentar la temperatura , los materiales experimentan un aumento en la conductividad eléctrica, que puede llegar a ser mayor que en la de lassemiconductores.

CONDUCCIÓN EN LOS MATERIALES IONICOS
La conducción ocurre mediante el movimiento de iones completos, dado que la brecha de energía es demasiado grande para que los electrones entren en la banda de conducción.
Los cationes y aniones de los materiales iónicos poseen carga eléctrica, son capaces de migración o difusión cuando se aplica un campo eléctrico. Del movimiento neto de estos ionescargados resultara una corriente electica, que estará presente además de la debida a cualquier otro movimiento electrónico. Las migraciones de aniones y cationes serán en direcciones opuestas. La conductividad total de un material iónico es igual a la suma de la contribución iónica y electrónica.

Cualquiera de las dos contribuciones puede predominar dependiendo del material, su pureza, y temperatura. Acada especie se le asocia una movilidad.
La contribución iónica a la conductividad total aumenta al aumentar la temperatura, de la misma manera que la contribución electrónica. La mayoría de los materiales iónicos siguen siendo aisladores aun a temperaturas elevadas.
Las impurezas y vacancias aumentan la conductividad; las vacancias son necesarias para la difusión en los tipos sustitucionales delas estructuras cristalinas; las impurezas también pueden difundirse y ayudar a transportar la corriente. Las temperaturas elevadas incrementan la conductividad debido a que aumentan la velocidad de difusión.

COMPORTAMIENTO DIELECTRICO

Los aislantes dieléctricos requieren materiales para aislar un campo eléctrico de su entorno, deben tener una conductividad muy baja, alta resistividad, paraimpedirle flujo de corriente. También deben poder resistir campos eléctricos intensos, se producen a partir de materiales cerámicos y poliméricos en los cuales existe una gran brecha de energía entre las bandas de valencia y de conduccion.la elevada resistividad eléctrica no siempre es suficiente, a altos voltajes puede ocurrir una ruptura del aislante y fluirá la corriente.
Un material dieléctricoes un aislador eléctrico no metálico que presenta, una estructura dipolar, es decir, existe una separación entre las entidades cargadas positivamente y negativamente a nivel atómico o molecular. Como resultado de las interacciones de los dipolos con campos eléctricos, los materiales dieléctricos son utilizados en los condensadores.
Como aislantes se utilizan porcelana, alúmina cordierita, mica yalgunos vidrios y plásticos., la resistividad de la mayoría es >1014 Ω-cm y los campos eléctricos de ruptura son de -5 a 10 kV/mm.
CAPACITANCIA
Cuando se aplica un voltaje a través de un condensador , una placa se carga positivamente y otra negativamente, la capacidad se relaciona con la cantidad de carga almacenada de cualquiera de las dos placas.

V es el voltaje aplicado a través del condensador.Las unidades de capacidad son Culombios por voltios o bien faradios.


La constante dieléctrica es una propiedad que es de consideración fundamental para el diseño del condensador.
La brecha de energía entre las bandas de valencia y de conducción en los semiconductores es relativamente pequeña. Algunos electrones poseen suficiente energía térmica para saltar la brecha y entrar en la banda de...