Simulación termodinámica del proceso de sinterización de soluciones sólidas base BaTiO3 dopadas con Eu3+

Resumen

El titanato de bario es el primer cerámico ferroeléctrico y un buen candidato para una variedad de aplicaciones debido a sus excelentes propiedades dieléctricas, ferroeléctricas y piezoeléctricas, es miembro de una gran familia de compuestos llamadas perovskitas.  En el presente trabajo se realiza una revisión de la sinterización de 4 muestras de BaTiO₃ dopado con Eu³⁺, fueron simuladas en el software termodinámico FactSage 7.2, utilizando los pesos moleculares de BaCO₃, TiO₂ y Eu₂O₃ en el rango de temperaturas de 25 a 1300 °C. Experimentalmente, las muestras fueron sintetizadas mediante la molienda de BaCO₃, TiO₂ y Eu₂O₃ en un mortero de ágata con acetona como medio de control. Los polvos precursores fueron mezclados y calcinados a 800 °C, sinterizados a 1300°C por 5 horas. Los resultados de la simulación termodinámica indicaron que el porcentaje de BaTiO₃ formado durante la sinterización fue: 84 %, 76.8%, 65.5% y 57.7% para x=0.001, x=0.10, x=0.25, x=0.35 respectivamente. Los resultados experimentales obtenidos por difracción de rayos x mostraron la fase BaTiO₃ tetragonal predominante para bajas concentraciones de Eu³⁺ y fases secundarias (Eu₂TiO₅, Eu₂Ti₂O₇) para mezclas con altas concentraciones de Eu³⁺, estas últimas, no fueron mostradas en el estudio de simulación debido a la ausencia de datos termodinámicos de estas especies, sin embargo, la concordancia de los resultados por ambas técnicas en cuanto a la generación de BaTiO₃ fue amplia, ya que en la literatura existe poca información de resultados termodinámicos mediante el software, este trabajo brinda un panorama más amplio para la generación del BaTiO₃.