Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Feb 2010)
Síntesis y evolución microestructural de cerámicas de BiFeO<sub>3</sub> modificadas con ZnO
Abstract
BiFeO3 ceramic materials have received a great interest in the last years due to their potential application as multiferroic devices. However, the preparation of BiFeO3-based bulk ceramics shows serious difficulties related to the presence of secondary phases and the densification process. These problems result in a high electrical conductivity which up to now limits the technological applications of BiFeO3. However, it has been observed experimentally that the conductivity in these ceramics can be reduced by acting on their microstructure. In this framework, the present contribution is focused on the analysis of the microstructural changes promoted by superficial doping of the BiFeO3 ceramic particles with ZnO. The structural and microstructural characterization of the obtained materials reveals that the addition of ZnO results in a “solutedrag” effect. Due to this effect the dopant remains segregated at the grain boundaries so inhibiting the grain growth during sintering.Los materiales cerámicos de BiFeO3 han cobrado un gran interés en los últimos años por su posible aplicación como materiales multiferroicos. Sin embargo, la obtención de materiales densos de BiFeO3 presenta serias dificultades asociadas a la aparición de fases secundarias no multiferroicas y a la dificultad de densificación, problemas que se traducen en una elevada conductividad eléctrica e impiden, de momento, sus aplicaciones prácticas. No obstante, se ha observado experimentalmente que es posible reducir los problemas de elevada conductividad eléctrica en materiales cerámicos a través de modificaciones a nivel microestructural. Dentro de este contexto, en este trabajo se estudian las modificaciones microestructurales producidas al dopar superficialmente partículas cerámicas de BiFeO3 con ZnO. La caracterización estructural y microestructural de los materiales obtenidos revela que la adición de ZnO por el método de modificación superficial resulta en un efecto de “solutedrag” inhibiendo el crecimiento de los granos de BiFeO3 durante la sinterización.
