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Mecanismos de formação de cerâmicas ferroelétricas de PBN

Formation mechanism of ferroelectric PBN ceramics

Mecanismos de formação de cerâmicas ferroelétricas de PBN.

(Formation mechanism of ferroelectric PBN ceramics)

Renato N. de Paula, Cíntia G. V. do Carmo,

J. A. Eiras, Ducinei Garcia, José Marques Póvoa.

Laboratório de Cerâmicas Ferroelétricas, Dep. de Física, Universidade Federal de S. Carlos

Via Washington Luiz, Km 235, 13565-905, C.P. 676, S. Carlos, S.P.

tel.: (016) 261-1457, fax: (016) 260-4853

email: eiras@power.ufscar.br

Resumo

Cerâmicas ferroelétricas de niobato de bário e chumbo (PBN) possuem estrutura complexa do tipo tungstênio-bronze, podendo apresentar simetrias tetragonal ou ortorrômbica. Neste trabalho composições do sistema (Pb1-xBax)Nb2O 6, em diferentes composições do diagrama de fase, foram preparadas por mistura de óxidos e analisadas em função da temperatura de calcinação. As técnicas de caracterização utilizadas basearam-se em análises térmicas diferencial e gravimétrica, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os estudos nestes materiais mostraram que diferentes fases intermediárias são formadas durante a calcinação, dependendo das condições de processamento. Além disso, o material necessita de temperaturas relativamente altas para a formação completa das fases desejadas, ocorrendo ao mesmo tempo, por causa da presença de fase líquida de PbO, estágios iniciais de sinterização de partículas. A morfologia das partículas dos pós e dos grãos das amostras sinterizadas apresentaram sensível dependência quanto à composição da fase analisada.

Legendas das figuras:

Figura 1: Micrografia MEV de surperfície de (Pb0,6 Ba0,4) Nb2O6 sinterizado a 1300 0C/1 h, obtido a partir do pó calcinado a 900 0C/2 h.

Figura 2: Micrografia MEV de surperfície de (Pb1-x Bax) Nb2O6 para x=0,30 (a), 0,40 (b) e 0,44 (c) sinterizado a 1300 0C/1 h, porém obtido a partir do pó calcinado a 1200 0C/2 h.

Abstract

Ferroelectric lead barium niobates (PBN) have a complex tungsten-bronze type structure, that can present tetragonal or orthorhombic symmetry. In this work (Pb1-xBax)Nb2O 6, with x corresponding to several compositions of the phase diagram, were prepared by conventional ceramic method and characterized as a function of the calcination temperature. The characterizations were based on the DTA/TGA, X-ray diffraction and scanning electron microscopy analysis. The results showed that depending on processing conditions different intermediary phases are formed. Furthermore, relatively high temperatures are required to achieve the desired phase, which start the sintering of the particles, due to the formation of a PbO liquid phase. The morphology of the powder particles and grains of sintered samples depend on the composition of each phase.

Figure captions:

Figure 1: SEM micrograph of (Pb0,6 Ba0,4) Nb2O6 surface sintered at 1300 0C/1 h; powder calcination at 900 0C/2 h.

Figure 2: SEM micrographs of (Pb1-x Bax) Nb2O6 surface [x=0.30 (a), x=0.40 (b) and x= 0.44 (c)] sintered at 1300 0C/1 h; powder calcination at 1200 0C/2 h.

Concurso de Ceramografia do 42º Congresso Brasileiro de Cerâmica, 1º Prêmio.

(Ceramography Contest of the 42nd Brazilian Congress on Ceramics, 1st Place).

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    01 Jun 2000
  • Data do Fascículo
    Fev 1999
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