Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario

• Autores: González González, Luis
• Año de publicación: 1957
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Margheritis, Horacio José
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las cerámicas dieléctricas a base de titanato de bario han adquirido extraordinaria importancia en los últimos tiempos, por su elevada constante y su pequeña variación con la temperatura; pero además de estas, presenta otras propiedades que la hacen uno de los cuerpos más estudiados en los últimos tiempos, así se utiliza para medir velocidades de proyectiles por las propiedades piezoeléctricas que posee, para condensadores de barrido en televisión, por sus propiedades magnéticas, etc. Teniendo en cuenta esta extraordinaria importancia, nos propusimos obtener estas cerámicas a base de materias primas nacionales o de próxima fabricación en el país. Emplearemos en nuestra experiencia las siguientes sales:carbonato de bario, nitrato de bario, óxido de bario y óxido de titanio. A lo largo de toda la serie de experiencias tenemos en cuentacuatro variables: tiempo, temperatura, composición de mezclasy variación de estas con distintas sales de bario. Teniendoen cuenta estas variables, realizamos una primera serie de experiencias en las cuales variamos la temperatura desde 100° hasta 800°C, y el tiempo desde 1 a 4 horas. La composición de las mezclas la hacemos variar en la relación 2-I; I-I; I-2, en moles de sales de bario y óxido de titanio respectivamente, al mismo tiempo que hacemos variar las diversas sales de bario. Si bien en esta serie de experiencia obtenemos titanatos de bario, como probamos disolviendo la mezcla con ClH, diluído filtrando y añadiendo H2O2 y H2SO4, concentrado, no obtenemos masas de aspecto de porcelana, por lo que realizamos una segunda serie de experiencias. En esta segunda serie empleamos temperaturas más elevadas desde 1250°C, hasta los 1400°C, y el tiempo de 12 horas, siendo las mezclas iguales a las de la serie anterior. Los resultados obtenidos en este serie son francamente positivos,pues a medida que la temperatura se va elevando los productos resultantesvan adquiriendo dureza, hasta lograr una temperatura y composición óptimas. Así a temperaturas comprendidas entre 1350° y 1400°C, la mezclaen la relación molar de 1BaO y 1TiO2, nos da productos con aspecto de porcelana, y sin porosidades. Algunas de las mezclas sobre todo las de nitratos al enfriar lo hacen conformación de abundantes cristales, en los que con ayuda del microscopio,podemos identificar la forma cúbica y hexagonal, características de esta clase de compuestos. El único resultado negativo de estos ensayos, está en el hecho de que el refractario empleado, refractario de baja alúmina, fué atacado por las mezclas reaccionantes; pero este inconveniente, los subsanamos empleando en otra serie de ensayos, tercera serie, refractarios de alta alúmina y baja porosidad. En esta serie además de variar el refractario aumentamos el tiempo de permanencia en el horno con lo cual los productos obtenidos mejoran en suaspecto. Vistos los resultados de esta serie de ensayos y paradeterminar mejor la composición para obtener cerámicas de alto poder dieléctrico realizamos una última experiencia, esta vez en un hornoindustrial. En estos ensayos hacemos variar la composición % en moles y así obtenemos productos francamente buenos. Siendo el de mejor aspecto el que corresponde a la composición, 50% de Ba, 0-50% de TiO2 en moles. Como ya dejamos apuntado anteriormente, por microscopio, pudimos identificar cristales en las variedades en que este compuesto, titanato de bario, cristaliza, siendo la composición con nitrato de bario y óxido de titanio, los que más abundante cristalización presente. La medida de la constante dieléctrica nos indica que aquellas mezclascuya composición se aproxima a la de la fórmula BaTiO3son la que las que la presentan más elevada. La conclusión. Se puede obtener titanato de bario sinmás que calentar en estado sólido una sal de bario y óxido de titanio. La reacción se va incrementando a medida que se eleva la temperatura. Existe una temperatura óptima para la obtención de cerámicasde titanato de bario para usos industriales. El tiempo de permanencia en los hornos de reacción es una variable importante. Las mezclas cuya composición se acerquen a las de la fórmula BaTiO (BaO, TiO2 en relación 1-1, en moles) son las que poseen mayor constante dieléctrica.
Fil: González González, Luis. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.