Search

[ES] El óxido de estaño ha despertado gran interés científico y tecnológico por su potencial uso en la obtención varistores. Con el fin de mejorar las propiedades microestructurales y eléctricas que estos dispositivos presentan se viene estudiando el efecto de incorporar diferentes dopantes, entre ellos el TiO2 y la Al2O3. El efecto que estos óxidos tienen sobre el comportamiento de los varistores del sistema Sn-Co-Nb-Ti-Al, obtenidos a través del método de precursor polimérico (Pechini), fue investigado en este trabajo. La materia prima sintetizada se caracterizó utilizando Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Muestras sinterizadas se caracterizaron microestructural y eléctricamente encontrándose que el TiO2, aparentemente, favorece el crecimiento de grano y la Al2O3 contribuye a la disminución del mismo, efecto que se manifiesta en los varistores con base en Sn-Co-Nb. El campo de ruptura se incrementó hasta los 6300V/cm al aumentar el contenido de Al2O3 y se obtuvieron coeficientes de no-linealidad de 22., [EN] Tin oxide has wakened up great scientific and technological interest for its potential use in varistors production and as gas sensor. In order to improve the microstructural and electrical properties in SnO2 varistor ceramics, the influence of differents dopants used, like TiO2 and Al2O3, is under research. The effect of TiO2 and Al2O3 on the properties of Sn-Co-Nb varistor systems obtained by the Pechini method has been investigated in this work. Characterization of synthesized raw material was performed by X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The microstructural and electrical characterization of sintered samples show that the TiO2 favors the grain growth and the Al2O3 contributes to the decrease it, effect that is manifested in the Sn-Co-Nb varistor systems. Breakdown field increase up to 6300V/cm with increasing Al2O3 content and non-linear coefficients with α=22 were obtained., Los autores desean agradecer al proyecto PROALERTA VIII.13 de la red CYyTED de Materiales Electrocerámicos, por la ayuda económica brindada al Sr. Adolfo Alfredo Mosquera Lozano para realizar su pasantía en el Instituto de Cerámica y Vidrio ICV-Madrid/España, y a los Proyectos COLCIENCIAS/Colombia (Código 1103-14-17900) y Prosur-CNPq (Código 490291/2004-0) por el financiamiento de este trabajo.

[EN] Precise knowledge of the Bi2O3-ZnO system is fundamental to control the functional microstructure of ZnO-based varistors. Also the potential applications of materials based on ZnO and Bi2O3 as dielectric materials in the high frequency range have renewed the interest in this binary system. The aim of the present work is to carry out a thermodynamic analysis of the Bi2O3-ZnO phase diagram, taking into account the existing experimental information. Thermodynamic calculation has been performed according CALPHAD methodology (CALculation of PHAse Diagrams), using the software Thermo-Calc., [ES] El conocimiento preciso del sistema Bi2O3-ZnO es una herramienta básica para conseguir el control de la microestructura de los varistores basados en ZnO. Recientemente otros materiales basados en óxidos de cinc y bismuto han mostrado un gran potencial para su uso en aplicaciones como dieléctricos a frecuencias altas, renovando el interés por dicho sistema binario. El objetivo del presente trabajo es realizar una evaluación termodinámica del diagrama de fases consistente para el sistema Bi2O3-ZnO teniendo en cuenta la información experimental existente del mismo. La evaluación termodinámica del sistema se ha llevado a cabo mediante la metodología CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams), empleando el software Thermo- Calc.

[ES] Los materiales cerámicos basados en el sistema binario ZnO-Bi2O3 tienen su principal aplicación en el campo de los varistores. El sistema binario ZnO-Bi2O3 resulta especialmente relevante para la formación de la microestructura funcional de varistores. La determinación de las diferentes fases en equilibrio a alta temperatura en la región rica en Bi2O3 en el sistema binario ZnO-Bi2O3 permitirá interpretar correctamente el desarrollo microestructural. El estudio de las fases en equilibrio se ha llevado a cabo mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido (MEB) y análisis térmico diferencial (ATD). Tratamientos a diferentes temperaturas, en la zona rica en Bi2O3 del sistema, han permitido determinar la presencia del compuesto 19Bi2O3·ZnO como fase estable en equilibrio, en lugar del compuesto 24Bi2O3·ZnO., [EN] Ceramic materials based in the ZnO- Bi2O3 system have their principal application as varistors. The binary system ZnO-Bi2O3 is specially relevant to the formation of the microstructure responsable of the varistor behaviour. The study of the different equilibrium phases at high temperatures at the Bi2O3-rich region of the ZnO-Bi2O3 will allow a correct understanding of the microstructural development. Equilibrium phases have been analyzed by XRD, SEM and DTA. Different temperature treatments of samples formulated in the Bi2O3 rich region of the ZnO-Bi2O3 binary system have allowed to determine the phase 19Bi2O3·ZnO as the equilibrium one instead of the 24Bi2O3·ZnO phase.

[ES] Los polvos cerámicos de ZnO - Pr2O3 - CoO son utilizados como materia prima para la fabricación de varistores. Estos dispositivos presentan una característica corriente - voltaje altamente no lineal que permiten su uso como conmutadores de estado sólido con capacidad de manejar altas energías. La discusión de las propiedades de los varistores no se puede realizar de manera separada de una discusión sobre su microestructura ya que ésta se puede considerar como un medio a través de la cual aquellas se manifiestan. Con el fin de optimizar las propiedades de los varistores de ZnO es necesario establecer un adecuado control sobre la composición del sistema, la naturaleza de los dopantes, métodos de síntesis y condiciones de sinterización. Concretamente, en métodos de síntesis, se han realizado muchos esfuerzos para desarrollar procesos que permitan obtener partículas con tamaño y morfología determinada y que se pueda garantizar su reproducibilidad. En este trabajo se estudiaron dos procesos de síntesis, co-precipitación y precursor polimérico, para la obtención de polvos cerámicos del sistema Zn-Pr-Co. Se analizaron los principales fenómenos fisicoquímicos que ocurren durante su desarrollo y se caracterizaron las muestras en polvo obtenidas utilizando Difracción de Rayos - X (DRX), Análisis Térmico Diferencial (ATD) y Microscopía Electrónica., [EN] Zinc oxide containing rare earth metal and Cobalt oxide are utilized as raw material to make varistors. Some of systems were found to exhibit non-ohmic current-voltaje characteristics and they are applicable not only for low voltaje devices but also for hight voltaje electric power stations. The microstructure of ZnO varistor can be considered as a vehicle thorugh which all of these properties ara manifested. Therefore, a discussion of the microstructure cannot be separated from a discussion of the properties. Fine particle dimensions and a narrow size distribution are often important aims when fabricating a ceramic material of a desired microstructure. Chemical methods give the ability to produce powders with an exceptionally small size in the nanometer range. In this paper we report the production of nanosized ZnO, doped with cobalt and Praseodymium oxides, using co-precipitation reaction and metallorganic polymeric method. Adequate description of synthesis methods and the characterization of ceramic powders obtained are show., Este trabajo fue realizado a través del proyecto COLCIENCIAS 1103-05-11507 Colombia (CYTED VIII.13 PROALERTA).

[ES] Los materiales basados en el sistema ZnO-BaO presentan unas propiedades de gran interés para su aplicación como varistores. Sin embargo, la fase rica en BaO localizada en el borde de grano exhibe una solubilidad elevada en agua que origina una rápida degradación del material. Para soslayar este problema se ha estudiado la incorporación adicional de P2O5 con el objeto de formar las fases BaZn2(PO4)2 y Zn3(PO4)2. La estabilidad de estos nuevos materiales frente a la humedad se ha evaluado mediante ensayos de lixiviación. La sinterización se ha seguido mediante dilatometría y la microestructura de los materiales sinterizados se ha analizado por Microscopía Electrónica de Barrido, MEB. La respuesta eléctrica de los materiales muestra un comportamiento varistor comparable al que se observa en los del sistema binario ZnO-BaO. [EN] Ceramic materials based on the system ZnO-BaO show a great potential for varistor applications. However, the BaO rich phase located at the grain boundaries shows high solubility in water which causes severe damage of the materials. In order to overcome this problem, doping with P2O5 to form BaZn2(PO4)2 and Zn3(PO4)2 has been studied. The resistance of these materials to degradation by moisture has been evaluated by lixiviation experiments. Sintering has been followed by means of dilatometric technique and microstructure was analysed by Scanning Electron Microscopy, SEM. The electrical properties of these materials evidence a varistor behaviour similar to that observed for materials in the system ZnO-BaO. Este trabajo se ha desarrollado dentro del proyecto CICYT MAT97-0694-CO2-01.