Memorias de investigación
Tesis:
Estudio de materiales cerámicos de alta constante dieléctrica basados en CaCu3Ti4O12
Año:2010

Áreas de investigación
  • Dieléctricos

Datos
Descripción
la tesis doctoral aborda la correlación entre las variables del procesamiento cerámico, la estructura, la micro-nanoestructura y las propiedades derivadas de materiales cerámicos tipo CCTO. Para realizar este estudio se han preparado materiales según dos métodos de procesamiento distintos y tras caracterizar las cerámicas obtenidas, se ha elegido un método para preparar cerámicas dopadas con diferentes cationes. El estudio de los distintos materiales nos ha permitido determinar el efecto que ejerce la etapa de calcinación tanto sobre la fase secundaria como sobre el proceso de sinterización. El estudio microestructural de las cerámicas, evidencia que la fase intergranular, que a tiempos cortos de sinterización presenta una composición rica en óxido de cobre con una pequeña cantidad de óxido de titanio en solución sólida, es responsable del crecimiento de grano exagerado y de la distribución de tamaño de grano bimodal de los materiales densos. Al aumentar el tiempo de sinterización disminuye su espesor y se encuentra mejor distribuida, originando un tamaño de grano más homogéneo La caracterización eléctrica mediante impedancia compleja y curva I-V, demuestra que al aumentar el tiempo de sinterización aumenta la constante dieléctrica de las cerámicas a la vez que disminuyen sus propiedades rectificadoras, siendo más elevados los valores de permitividad en las cerámicas dopadas. Se ha constatado que la naturaleza y espesor de la fase intergranular tienen gran relevancia en las propiedades dieléctricas de las cerámicas y así, se ha planteado la necesidad de considerar dicha fase en el ajuste de los datos experimentales según el modelo IBLC La caracterización eléctrica de las cerámicas CCTO y las cerámicas CCTO dopadas sinterizadas durante distintos tiempos, pone de manifiesto la naturaleza semiconductora de los bordes de grano y el aumento de la constante dieléctrica con el tiempo de sinterización, relacionándose la conducción de las barreras con el aumento de la permitividad imaginaria y las pérdidas dieléctricas Finalmente, se ha propuesto un modelo para explicar los distintos tipos de bordes de grano que presentan las cerámicas tipo CCTO, en base a una unión entre dos semiconductores de tipo n-p-n. Este modelo abre un camino en el desarrollo de materiales cerámicos con bordes de grano semiconductores que pueden dar lugar a materiales de interés en el campo de los sensores
Internacional
No
ISBN
Tipo de Tesis
Doctoral
Calificación
Sobresaliente cum laude
Fecha
16/12/2010

Esta actividad pertenece a memorias de investigación

Participantes
  • Director: Jose Francisco Fernández Lozano UPM

Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas de materiales y sus aplicaciones (POEMMA)