Síntesis de BaTiO3 mediante el proceso sol-gel y su caracterización estructural y morfológica

Abstract

In the present work are summarized and properties of ceramic BaTiO₃ (Barium Titanate), which is obtained by the sol-gel process by way of acetic acid was studied and then subjected to a sintering process to obtain the phase tetragonal, which has ferroelectric properties. The main objective is to obtain the material by way of acetic acid and not by way of 2-methoxyethanol, as the latter is carcinogenic. titanium isopropoxide, Methanol, barium acetate and acetic acid, and the synthesis is carried out by reaction stoichiometry in order to obtain two precursors after the drying process are titanium oxide: reagents as used and barium carbonate, and after drying is subjected to calcination to eliminate the rest of Barium carbonate that may be present and thus obtain pure BaTiO₃ as the desired phase is obtained, sieved and compacted and gets to sinter the pellets obtained to obtain a more uniform grain size, small and homogenous. Characterization techniques to which the samples were subjected both dried and calcined powders and sintered pellets were X-ray diffraction; the calcined powders were asked also: dilatometry, SEM and the sintered pellets were asked: pyroelectric response measurement, SEM and DSC.

En el presente trabajo se sintetizan y se estudian las propiedades del material cerámico BaTiO₃ (Titanato de Bario), el cual es obtenido mediante el proceso sol-gel por la vía del acido acético y después se somete a un proceso de Sinterización para obtener la fase tetragonal, la cual tiene propiedades ferroeléctricas. El objetivo principal es obtener el material mediante la vía del acido acético y no por la vía del 2-metoxietanol, pues esta última es cancerígena. Se utilizan reactivos como: el Isopropoxido de Titanio, Metanol, Acetato de Bario y Acido Acético, y la síntesis se lleva a cabo por estequiometria de la reacción, con el fin de obtener dos precursores después del proceso de secado que son el Oxido de Titanio y el Carbonato de Bario, y después del proceso de secado se somete a calcinado para eliminar el resto de Carbonato de Bario que pudiera estar presente y así obtener el BaTiO₃ puro ya que se obtuvo la fase deseada, se tamiza y se compacta y se mete a sinterizar las pastillas obtenidas para obtener un tamaño de grano más uniforme, pequeño y homogéneo. Las técnicas de caracterización a las cuales fueron sometidas las muestras tanto de los polvos secados y calcinados y las pastillas sinterizadas fueron: difracción de rayos X; a los polvos calcinados se les hizo también: Dilatometría, SEM y a las pastillas sinterizadas se les hizo: medición de respuesta piroeléctrica, SEM y DSC.