Características microestructurales de varistores del sistema ZnO-BaO-P₂O₅

Abstract

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.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.

Keywords

• Varistors
• ZnO
• Chemical stability
• Varistores
• ZnO
• estabilidad química