Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Apr 2002)
Estudio de PMN cerámico dopado con KNbO<sub>3</sub> y LiNbO<sub>3</sub> sintetizado por Pechini
Abstract
PMN belongs to a special class of materials named relaxor ferroelectrics. It has high volumetric efficiency due to its high dielectric constant, which makes it in a perfect material for application in multilayer capacitors. When prepared the columbite route its preparation has many advantages. In this work, the preparations of columbite and PMN were done by Pechini and Partial Oxalate methods, respectively. The effects of the KNbO3 and LiNbO3 dopants added in various concentrations. The idea is founded on the correlations that they have with BaTiO3 y PbTiO3, respectively. The whole process was supervised by TG/DTA, XRD, SEM and determination of the specific surface area of the powders. LiNbO3 carries out the pre-sinterization of the particles, observed by a reduction in the surface area. There are not particle grow, but occur its lengthening. However, for KNbO3 these particle growth, but the agglomerates are softer. The effect produced by the doping during the synthesis of the PMN powder is different from the one produced in the columbite precursor. Pure precursor shows an average particle size of 0,2μm, but the addition of 5,0mol% of dopants carries out the formation of agglomerates close to 4μm. LiNbO3 addition carries out spherical particles and pre-sinterization, while KNbO3 addition does not change the particles shape.El PMN pertenece a una clase especial de materiales conocido como ferroeléctricos relaxores. Posee gran eficacia volumétrica debido a su gran constante dieléctrica, siendo un perfecto candidato para la aplicación en capacitores multicapas. Su preparación es más ventajosa cuando se sintetiza por la ruta de la columbita. Las preparaciones de la columbita y del PMN se basaron en los métodos Pechini y Oxalato Parcial, respectivamente. Se ha estudiado los efectos de los dopantes KNbO3 y LiNbO3 añadidos a varias concentraciones. La idea esta basada en las correlaciones que estos tienen con BaTiO3 y PbTiO3, respectivamente. El proceso entero se caracterizó mediante ATD/TG, DRX, MEB y determinación de la superficie específica de los polvos. El dopante LiNbO3 promueve la pre-sinterización de las partículas de MN, reduciendo la superficie específica del polvo. No hay crecimiento de partícula, pero ocurre su alargamiento. En cambio, para el KNbO3 ocurre crecimiento de partícula, pero los aglomerados son más blandos. El efecto causado por los dopantes durante la síntesis de los polvos de PMN es diferente a los producidos en el precursor. El precursor puro presenta tamaño medio de partícula de 0,2μm, pero la adición de 5,0%molar de dopante produce la formación de aglomerados de ~4μm. La adición de LiNbO3 produce partículas arredondeadas y pre-sinterización, mientras la adición de KNbO3 no altera la forma de las partículas.
