materiales

TITANATO-ZIRCONATO DE PLOMO (PZT)



CIRCONATO-TITANATO DE
PLOMO

El Zirconato-titanato de plomo o PZT
es un material de fórmula química
Pb(Zrx,Ti1-x)O3. Este material es
ampliamente usado en la industria
dadas sus buenas propiedades
ferroeléctricas
y
piezoeléctricas
(material, cerámico, que convierten
energía mecánica en electricidad).
Este material es muy utilizado en lafabricación
de
equipamiento
ultrasónico, por sus propiedades y
por el proceso utilizado, se fabrica a
partir de la mezcla de óxidos
metálicos y es relativamente barato
comparándolo con otras cerámicas
de este tipo.
PIEZOELECTRICIDAD
Un material piezoeléctrico genera un
voltaje eléctrico al ser deformado,
característica que resulta muy útil

para
fabricar
desde
sensores
eléctricoscomplejos
hasta
encendedores automáticos (al pulsar
el botón, se deforma un material
piezoeléctrico hasta generar una
chispa debido a la diferencia de
potencial eléctrico).
La piezoelectricidad es un fenómeno
presentado por ciertos cristales que al
someterse a tensiones mecánicas
adquieren polarización eléctrica en su
masa, apareciendo un diferencial de
potencial y cargas eléctricas ensu
superficie. Este fenómeno también
puede presentarse al contrario, es
decir, se deforman bajo fuerzas
internas al someterse a un campo
eléctrico.
El efecto piezoeléctrico es reversible,
al dejar de someter los cristales a un
voltaje exterior o campo eléctrico,
estos recuperan su forma.

FERROELECTRICIDAD
Capacidad de ciertos materiales para
tener información en su estructuracristalina, sin tener que conectarse a
una fuente de energía, ya sea, pilas o
la corriente eléctrica. La información
se almacena gracias a la polarización
eléctrica que poseen, que se puede
activar externamente por un voltaje, y
aun al ser este retirado, la
polarización persiste.
Su uso masivo se da en memorias de
portátiles o pendrives. También se
pueden encontrar en micrófonos,encendidos
piezoeléctricos
y
condensadores de alta eficiencia. En
la actualidad se estudian en fabricar
memorias
no-volátiles
de
alta
densidad
(Gigabits)
para
la
computación aeroespacial, ya que
además presentan alta resistencia a
la radiación.
Los materiales ferroeléctricos poseen
dos estados termodinámicamente
equivalentes, los cuales poseen
polarización iónica opuesta que
puede sercambiada de un estado a
otro gracias a un campo eléctrico
externo.
Esta propiedad aparece gracias a una
distorsión en la red cristalina, esto se
refiere a que los iones que conforman
una celda unitaria del material se
desplazan levemente unos a otros,
dichos desplazamientos son menores
a 1 Å (un ángstrom), es decir, 10 mil
veces menores al micrómetro.

Los pendrives son resistentes ala
radiación, si se ponen cerca de un
gran transformador no se perderá
información.
Las
memorias
ferroeléctricas se diseñaron para
computadores que formen parte de
misiones espaciales.

HISTORIA
El
efecto
piezoeléctrico
fue
descubierto en 1880 por los
hermanos Curie. Langevin utilizó
cristales de cuarzo acoplándolos a
masas metálicas (transductor tipo
Langevin) para generarultrasonido
en la franja de las decenas de KHz.
Luego de la primera guerra mundial,
gracias a la dificultad de excitar
transductores construidos en cristales
de cuarzo porque demandaban
generadores de alta tensión, durante
las décadas de los 40 y 50, se
descubrió
y
perfecciono
las
cerámicas piezoeléctricas de Titanato
Zirconato de plomo.

Los nuevos
mejorar las
cristales yageometrías
flexibles por
sinterización
conformados
extrusión.

materiales además de
propiedades de los
“polarizados”, permiten
y dimensiones más
fabricarse a través, de
de polvos cerámicos y
vía
prensado
o

TEMPERATURA DE CURIE
Temperatura
crítica
donde
la
estructura cristalina del material sufre
la transición de fase de la simetría
tetragonal a la cúbica. Si una
cerámica...