FABRICACIÓN DE CERÁMICAS PIEZOELÉCTRICAS

FABRICACIÓN DE CERÁMICAS PIEZOELÉCTRICAS
El primer paso en la fabricación de una cerámica pi ezoeléctrica es la selección de la composición deseada (incluyendo dopantes) teniendo en cuenta laaplicación que se le dará a esta cerámica. Más delante, en este curso, serán presentados criterios detallados de los principales tipos de cerámicas piezoeléctricas y sus respectivas aplicaciones. Por eso,en esta sección, será seleccionado para ejemplificar, una composición ampliamente utilizada en cerámicas piezoeléctricas para diferentes aplicaciones.

comercialmente llamado PZT soft.
Una vezseleccionada la estequiometria deseada se debe investigar por los precursores, que mezclados en las proporciones adecuadas reaccionando formarán la composición final. Es importante resaltar que losprecursores, utilizadosen la fabricación de cerámicas piezoeléctricas, son óxidos (o sales) comunes que pueden ser encontradas fácilmente en la naturaleza, (ver Figura 12), pero deben estar procesadas ycon purezas superiores a 99%. En nuestro ejemplo, los precursores necesarios son

Ahora veamos en qué proporciones se deben mezclar estos óxidos para obtener la composición final deseada.Inicialmente debemos calcular la masa molar de cada uno de nuestros regentes y del compuesto final:

Ahora, por simples regla de 3 se puede calcular la cantidad que debemos mezclar de cada uno de losregentes para obtener en el final, por ejemplo, 100g de PbZr





Figura 12. Minerales de donde se extraen los precursores de algunas cerámicas
piezoeléctricas. a) Litarge – óxido de chumbo,b)brookite – óxido de titanio.


Después de calculadas las cantidades de cada regente se debe adicionar el dopante (si fuera necesario), que en nuestro caso es Nb2O5. El dopante generalmente esadicionado como porcentaje en peso. En ese caso, basta con adicionar 1g de Nb2O5 por cada 100g de: PbZr0.52Ti0.48O3, para obtener 1% en peso (wt). Una vez bien mezclados los regentes, estos deben ser...