Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario · 2018. 7. 13. · Nos proponemosen...

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Dirección: Dirección: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293 Contacto: Contacto: [email protected] Tesis de Posgrado Contribución al estudio de la Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario cerámica de titanato de bario González González, Luis 1957 Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en Ciencias Químicas de la Universidad de Buenos Aires Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la Biblioteca Central Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe ser acompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente. This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis Federico Leloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the corresponding citation acknowledging the source. Cita tipo APA: González González, Luis. (1957). Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0934_GonzalezGonzalez.pdf Cita tipo Chicago: González González, Luis. "Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario". Tesis de Doctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 1957. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0934_GonzalezGonzalez.pdf

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Di r ecci ó n:Di r ecci ó n: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293

Co nta cto :Co nta cto : [email protected]

Tesis de Posgrado

Contribución al estudio de laContribución al estudio de lacerámica de titanato de bariocerámica de titanato de bario

González González, Luis

1957

Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en CienciasQuímicas de la Universidad de Buenos Aires

Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la BibliotecaCentral Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe seracompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente.

This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis FedericoLeloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the correspondingcitation acknowledging the source.

Cita tipo APA:González González, Luis. (1957). Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario.Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0934_GonzalezGonzalez.pdf

Cita tipo Chicago:González González, Luis. "Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario". Tesis deDoctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 1957.http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0934_GonzalezGonzalez.pdf

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UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

FACULTAD DE CIEÏCIAS EXACTAS Y NATURALES

'Czctríbución al Estudio de la ’Jerámicadel titanato de basa"

¡33:22: de la tesis para opta? JJ. titulo de Doctor en Quim

Año 1957

ex.a/rfi/I/ .'

Luis González. qoozlLFZ/

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É Éáaeífieñtitanato de barioia importancia en los últimos tiem­

; elevada constanteIII su pequeña variación con la la

:;::' pero ademásde estas, presenta otras propiedadesu uno de los cuerpos más estudiados en los últimos

un (II se utiliza para medir velocidades de proyectiles

‘: :cjiedades piezoeléctricas que posee, para condensa­

:=rrido en televisión, por sus propiedades magnéticas.

7;:ezio en cuenta esta extraordinaria importancia, nos_ _= obtener estas cerámicas a base de materias primas

';_s o de próxima fabricación en el pais.

-earezos en nuestra experiencia las siguientes sales:s

l jI (l) O ario, nitrato de bario, óxido de bario y óxido

L: Largo de toda la serie oe experiencias tenemos en

:;2:ro variables: tiempo, temperatura, composición de.; variación de estas con distintas sales de bario. Te­

e; :;enta estas vari‘bles, realizamos una primera serie2:;e;:ias en las cuzles veríamos la temperatura desde

.3ta ÉÑOQC. y el tiempo desde l a h horas. La composi­

‘1 ss :ezclas la nacemosvariar en la relación 2-1; I-I;

ÍÏ_%5de sales de bario y óxido de titanio respectiva­

1 LLSHCtiempo que hacemos variar las diversas sales

"=" en esta serie de experiencia obtenemostitanatos

'- 33:0 probamos disolviendo la mezcla con ClH, dilui­

:::;;o v añandiendo H202 y HZSOH,concentrado, no obtev

por lo que realizamos unaas de aspecto de porcelana,

serie de exoericncias.

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:-r:::9 serie.

:--;as iguales a es

HK

,

‘slíctrico realizamos

'c unía scriï empïeáhQïieéágératuras más elevadas_. 295:; los lHOOQC.y el tiempo de l2 horas, sien­

de la serie anterior.: "1- -_-.­ dos obtenidos en este serie son francamente

;;es a medida que 12 temperatura se va elevando los

25;;tantes ven adquiriendo dureza, hasta lograr unaf composición óptiwas.

ïetperaturas comprendidas entre 13509 y lHOOQC.,la

_ relación molar de lBa O y lTiOZ, nos da productos

ie porcelana, y sin porosidades.s e las mezclas sobre todo las de nitratos al en­

e; con formación de abundantes cristales, en los

1: ¿el microscogio, podemosidentificar la forma cg

:¿al, caracteristicas de esta clase de compuestos.

:3 resultado negativo de estos essagos, está en el.,

Ii refractario emjleedo, refractario de baja alÉl(¡\

atacado por las nezclas reaccionantes; pero este

'te, los subsanaros englcanóo en otra serio de en­

reírse? rios de alta alúmina y baja po­

v::1"r el refractario aumentamos

3 jermanencia en el horno con lo cual los productos

‘ejoren en su aspecto.

los resultados de este serie de ensayos g para

:ejor la composición para obtener cerámicas de al­

una última experiencia, esta.DTLOindustrial.

:s ensayos hacemos variar la composición % cn mo­irancamente buenos. Siendo el de

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¡un ..l 0.. ¡0. h . ' l I Á.-:: :L 1Le corrbs-caferazga.ton9051c1on, 50%de 3a.

-: : "a iejamos countaán ¿vtoriormente, por microscogio,-: ;ie::ificar cristalev un las variedades en que este

:. :;ïa;2to de bario, cristaliza, siendo la composición-.:1:: f: bario y óxido de titanio, los que más abundan­_: ‘_;:a:ión presente.

.7 3:;fa de la constante dieléctrica nos indica que aqng

'::-%s :¿ya composición se aproxima 2 la oe la fórmula

_' 3:: La que las que la presentan más elevada.

_ ::;:;;sion. Se puede obtener titanato de bario sin1:;e;::r en estsdo sólido una sal dc bario y óxido de

L7 :;a::ió” se va incrementándo a medida que so eleva la

L--:ï; ¿:2 temperatura óptima para la obtención de cerá­

:;ïa;2to de bario per: usos industriales.__ t; 'j: ie permanencia en Los hornos de reacción es una

.La ;:f:::2nte.:las cuya composición se acerquen a las de la fór­

_ Ï; Z. {Ba 0, Ti O2 en relación l-l , en moles) son lasc / l l .77:2; _275Econstante dlelcctrlca.

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<5)

Nos proponemos en el presente trabajo, obtener cerámicas de

Introducción

titanato de bario, para usos industriales, a partir de materiasprimas nacionales o de próxima fabricación en el pais.

Aunqueel titanato de bario, Se conoce desde 1886, según los

trabajos de Bougois, quien intentó utilizarlo comopigmento, en

realidad ha sido en estos últimos años, donde se le ha encontra­

do verdadera aplicación, con el desarrollo de la industria elec­

trónica, aplicándose en usos tan diversos comosorprendentes;asise utiliza en condensadores de barrido en Televisión; comomodu­

lador de amplitudes y de frecuencias; en termostatos de regula­

ción automática de temperatura; para medir la velocidad de pro­

yectiles; en aparatos memorizadores, etc.A pesar de la gran cantidad de trabajos realizados sobre

estos compuestos de bibliografía de que hemos podido disponer

es bastante escasa, no tanto en lo referente a las propiedadescomo en los procedimientos de obtención.

Siendo los rusos, los alemanes, los japoneses, los nortea­mericanos e ingleses los que han hecho un estudio más a fondo

tanto en la parte teórica comoen la utilización práctica de es

tos compuestos. l

Daremosa continuación una pequeña reseña de sus principa­

les propiedades antes de pasar a la descripción de.los resulta­dos experimentales obtenidos por nosotros.

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<6)JCMÏOÏLNTJS JF ¿L SISTEMA BaO-TiO

2

Desde las primeras referencias que hemos podido encontrar,Mellor, hasta las publicaciones más recientes de Kuboy Shirinki,so—

lamenta hemos hallado aparte el ¿nO-T102, las de cinco compuestosdistintos que correspondan a la firmula general XBaOy T102.

Asi Mellor en su Enciclopedia (l), hace referencia a los traba­jos de Bourgois, respecto a un cuerpo obtenida, calentando en exce­

so de BaClz, TiO2 y BaCO3.A este cuerpo que al cristalizar, le atribuye la forma pseudo­

cúbica lo describo comode color amarillo, de grandensidad y de ex­

traordinario indice de refracción, asignándole la fórmula Ba2T1308.Trabajos posteriores permiten afirmar que este compuesto 00¿

rresponde a la fórmula BaTiO3 (BaO-Ti02) en su forma tetragonal.Pascal (2) cita un trabajo de Billy y Zumber(3), quienes des­

criben un cuerpo comocorrespondiente a la fórmula BaO-TiO prepa­a

rado de 1a misma forma que Bourgois y que consideran el pigmentomás opaco en estado puro.

Ademásde este compuesto, actualmente bastante estudiado, se

conocen el BaZTiO4(2Ba0-Ti02) indentificado por Rooksby (4), elBaTiO (BaO-TiOZ) por Megaw (5), el BaTi408 (BaO4-TiO2) también

por Megaw (6), el Ba2Ti3O8 (23aomsriog) y BaTi3O7 (BaO-3Ti02) porKubo y Shirinki (7). Aunque algunos de estos compuestos ofrecen du­das sobre su identidad, por no haberse podido aislar y porque laspropiedades de los titanatos, comoveremos mas adelante, dependenmucho del procedimiento de obtención.

EQUILIBRIO DEL SISTEMA BaO-TiO2

Es interesante el estudio del equilibrio en el sistema BaO-TiO2que aunque ofrece grandes dificultades, por la elevada temperaturade reacción y la extraordinaria reactividad de los óxidos de Tita­nio y Bario, sobre todo este último que.a esas temperaturas impuri­fica los productos resultantes, El primero que representó en un dia­grama los resultados fue Statton (8) y más tarde lo hacen KuboyShirinski;La r.¿rcscnt:ción hecha por Statton.(fi}l) .s.m¿s.sencilla, aunqueoo­no es lógico ïJol o; ¿e -rrores,por los EO'iVOS“:puesbos (productosimpurifi cados y por no. estar tabvlrzfaoslos resultados obtenidos por otros

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! 1.30: :Bqïí¿0¿‘{8671105_Ba'rros.&"¿TM. ‘ ' Liquid ‘ Líquida, 1» ¿ ' n L"

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investigadores), lo que no permitió a este, un trabajo más preciso.

Tambiénes interesante el resultado obtenido del estudio con Rayos X1 'Am4 el equilibrio del sistema; pues con ellos se destacan dos de las más

.orprendentes anomalías en esta clase de compuestos: 1)Mezclas cuya com­

osición se supone intermedia entre dos compuestos en estado de fusión,

ara vez poseen las propiedades de estas, y 2) los mismos compuestos ob­

.enidos Con diferentes métodos dan diferente diagrama con los Rayos X.

PLA. (}RAÍ\í-‘1_13;E_FAS_E

D.E.Rase y Rustun Roy (8), partiendo de datos obtenidos por ellos

-;smos en más de 800 muestras confeccionaron los diagramas reproducidos

er nosotros en las figuras 2 y S que corresponden a la relación de fase

.n el sistema de BaO-Tioz.

En esta diagrama se representa la temperatura en grados centígrados

el T102 en moles por %.

Nos encontramos con 5 compuestos en el diagrama, ZBaO-Tioz, BaO-Tioï5

“OZ-T102 (Composición no comprobada?> NaouñTiOZ y BaO-4T102.

De estos compuestos se conoce el punto de fusión del metatitanato de

(BeO-Tio?) que es de 1618 5 grados cent.

El ortotitanato de Bario (2BeO-T102)se ha estimado que tiene un punt<fusión de l700° C. Este valor es comoconsignamos, una estimación,pues

1do el gran poder reactivo del BaO, en la fase rica en Ba. que ataca al

Latino y al Rh. empleados como crisoles, no se puede asegurar que este

¿lor, l700° 0., no sea el punto de fusión de un eutético formado por

.-Ba—Pt-Rh.

Por razones similares, (reactividad del BaO), no se pueden obtener

rtos en compuestos mas rico en BaO que el 2BaO-T102.

Si una muestra conteniendo 25%en moles de Tio2 se calienta desde los00° C. a los 1400 y se enfría rápidamente a la temperatura ordinaria,

QRía, a, por medio de los Rayos X, la presancia de dos componentes, el

ïotitanato de Bario (¿DaCnT102)_yel peróxidos de Ba. hidratado (Baez­¿O). Esto indica que a esta temperatura el ortotitanato de Ba, está en1ilibrio con el BaO.

La presencia del peróïido de Ba. hidratado se explica por la oxidación

esta temp. del óxido de Ba y su ulterior hidratación al enfriarse. j,

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45:?)No hemos enzentrade reiurenc as de que otros investigadores hayan

obtenido compuestos más ricos en BaO que los aqui mencionados.

En el sistema BaO-Tioz existen dos auténticos: uno entre el ZBaO­

Tio y el BaO-Tioz a 1563 gredos,euando existe una composición de 42%

en moles de T102. El otro entre los compuestos BaO-Tio2 y el'BaO-Tio2de punto de fusión inesperadamente bajo 1517 C.cuando existe 67%en

moles de T102.La oomposieión de estos auténticos no hn podido determinarse con

exactitud.

Tambiéneste diagrama presenta varios invariantes,quo estan dados

con respecto a la temperatura por los puntos de fusión congruentes eg

tre diferentes compuestos. Por ejemplo el compuesto-Ba0--4Tio2funde a1420 C.,el punto invariante se presenta cuando ofiiste una concentra­

ción de 75%en moles de Tio2 con la mezcla Tioz=* liquido,a la mismatemperatura.

El compuesto BaO-STiOzfunde a 1357 ra'5.C. Esta temperatura defi­

ne el punto invariante cuando el BaO-3R102,el Ba0-4Tio2 y líquido,eog

teniendo 7lp en moles de Tio2 se encuentra en equilibrio.Otra invariante se encuentra n lSZB C. cuando estan en equilibrio

lo compuestos BaO-Tiog, 2Ba0-Tio2 y Li;uido,eonteniendo 67,5% en mo­

les de Tioz-.

Polimorfismc de Ba T103

De los compuestos citados,tenemos como el más estudiado por sussorprendentes prepiedades el metatinats de Barioi

Este cuerpo posee tres variedades >rístalográficas presentes a latemperatura ordinariazla tetragonal,la cúbico y la exagonal. Existiegdo ademásotras dos variedades estables a bajo temperaturas.

Aunquelas tres primeras formas cristalográficas se pueden encon­trar a la temperatura ordinaria,solamente la tetragonal,es estable aesta temperatura siendo su rango de estabilidad entre los 09 y los

1202 centígrados.

De los 1269 centígrados a los 14002 centigrados,es la forma cúbica

la estable y desde esta temperature en adelante la forma exagonal.

La forma tetragonal se considera comouna modificación de la cúbi­

ca, en la cual uno C: los ejes (eje-e) se transforma, por desplaza­“imientos de los iones lic: en un eje un lá mayor y qye ahora recibe el

nombre de eje­

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La estruc;nri eugica es del ïïpo de la perovskita, es decir, una

red sencilla, con una fórmula peso por unidad y gue tiene por paráme­

tro (lO) para el 2-valencia catión (0,0,0) y Para el Oxigeno O%,%;%,O

%; %,%O-). En la figura N°3, representamos el esquema de una molécula

de titanato de bario.

Varios investigadores han comprobado que esta fórmula permanece in

Tariable entre las temperaturas de 120 y 1400 cent. Asi H.D, Iegaw

{ll} investigó la estructura rcticular del titanato de Bario a la teg

peratura de 2009 centgr. Edwards (12) la envestigó a 13279 y Rhodes

¡13) lo hizo a bajas temperaturas. Todos los valores encontrados por

estos investigadores coinciden y dan comoresultado una red sencilla¿e 4.07l° A.

La forma tetragonal tiene dimensiones, medidas s 20n centgr. (14)

de a - 3,9860o0,0005KkA, c+ 4,026340,0005XKAy la relación c/a:l,0101

+ 0,0002. siendo la forma cúbica de acuerdo a estas medidas, la de la

forma ideal.

Comovemos esto coincide con lo expuesto anteriormente de que la

forma tetragonal dereva de la cúbica por crecimiento de uno de sus

ejcc.

Según VonHippel (15) la transicien de la forma tetragonal aLa cú­

bica, se puede observar por medicianes eléctricas y ver graficamente

observando la variación experimentada por la curva representando en

un eje la temperatura y en el otro la constante dieléctrica o la pér­ïida de dicha constante.

El gráfico de la figura 4 hecho por Merz (16) se observa perfecta­

nente este punto a lo largo de los dos ejes, eje-a y eje-C.

El estudio de la variedad cxagonal es el que ha dado lugar a mayo­

res ccnfusiones: Megaw(17) y Mathias (18) prepararon cristales exa­

_gcnales en sus intentos de sobtener matatitanato de Bario puro; perofueron Burban y Evans (19) los que determinaron la estructura de los

cristales exagonaless

Sawsony Andrew (ac) han realizado experiencias para demostrar la

estabilidad de la fórmula e altas temperaturas.

Estos investigadores pusieron flUÜPïTaStetragonal-cúbica y exagonal

en un horno hacienda WJTÍJÍ solamente el tiempo de permanencia en él,

sin variar la temperatusa observando que cuando la temperatura llega a

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243.)Léfú” Cria forna tetrageual cúbiea se transforma total e parcialmente

en exagonal. Dependiendo esta transformación del tiempo de permanen­

cia en el horno.

La forma exagonal permanece inalterada en estas condiciones.

Si bajamos la temperatura de los 1400? cent.la forma exagonal se

transforma en tetragonal-cúbiea;mientras que la tetragonal-cúbica per­

manece inalterablecon la única condición que este descenso de temperg

tura se haga lentamente.

Ahora bien,si cnfriamos estas muestras rápidamente hasta la tempe­

ratura ordinaria también la forma exagonal permanece estable.Esto sc puede explicar suponiendo queencltitanato de Bario las

transiciones son del tipo rápido, mientras que las inversiones son de

lento perezoso. A esta lentitud de las inversiones se le puede agri­buir la metaestabilidad de las formas exagonal y cúbica a la tempera­tura ordinaria.

Estos investigadores,8awson y Andrews,tambión determinaron elpuntode fusión del BaO-Tiog cn su forma exagonal,ostimándola en 1618n Cnt.

que coincide con el determinado por Raso y Rustum (21).

Para su determinación tomaron muestras de cristales de la forma tg

tragonal-cúbica y calentaron a 15.5052Pnt. durante 10min. con lo que

toda la muestra se transformó en exagenal. ‘

La determinación de la posición exacta de los iones en el reticuln

cristalino (82) ("Lattice parámeter"), ha presentado grandes dificul­

tades en contraposición a la forma de este reticulo ("Lattice cons­tants").

Hace relativamente poco tiempo, que ha sido determinado por Kaezin(23) quien midió la dostancia entre iones comouna función de la tem­

peratura.De las otras variedades cristalinas establece a bajas temp.a los 0

üntchay una inversión y la forma tetraginal se convierte en ortorómbi­

ea por transformación del eje-c y uno de los ejes-a,que toman la mis­

ma longitud, formando un ángulo ligeramente inferior a los 900.En las cercanías de los 909 C.tiene lugar una nueva inversión a que

los tres ejes se nacen aproximadamenteiguales entre si, originandose

de esta forma la estructura trigenaizcEsta estructura hrïganal, =s estudie hasta las más bajas tempera­

turas estudiadas n ZCV¿aDel ortotitanatn ¿e B :ÍBBaO-Tio ),no han podido ser aislados macr

cristales y sólo se canten su existencia por la difracción que produ­

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:e e: los Rayos X una mezcla ¿el 68,5% al at un moles del Tibz, los tía)que en fase sólida reacaiona entre 12009 y 16009.-Tampoco es posible

determinar el punto de fusión de este compuestopor la reactividad de

la fase rica en Bario a elevada temperatura.

El BaO-ZTioz. fué dado a conocer por Statton (24),quien presentóel diagrama dado por los Rayos X y calculó su punto do fusión en 1678;

sin embargootros investigadores,Rouse y Rustum (25),encontraron como

anomalía que su punto de fusión era de 13223 C. y su temperatura míni­

ma de estabilidad 12109 O.

Todos los investigadores que han estudiado este compuesto,estdn de

acuerdo que su elevado indice de refracción dificulta su identifica­ción.

El Bac-5r102_fu' ¿.scrito por hubo y Shirinki (26), quienes ponencomoprueba de su existencia la resistencia al ataque por via química

y una inflexión en la curva,peso especifico-composición.La única ideg

tificación posible es con Rayos X. Su punto de fusión es de alrededorde 1357 C.

El Bao-4TiC lo menciona Statton (2?; como componente de l fase2

rica en Tio2 pero fueron Kuboy Shirinki (28),quiencs hicieron un es­tudio más completo de sus ¡ropiedad'as

En el diagrama de Rase y Bustum aparece comoen equilibrio,por so­

bre los 14003 con el T102 cuando existe un 80% en moles de T102 y con

el BaO-STioz en mexclas conteniendo 75.80% en moles de T102.Proiedades opticas.- Cuandoun cristal de titanato de Bario se en­

fría rápidamente por debajo de los 12903 C. punto de transición,no a­

parece comoera de esperar un ejec. para transformar el cristal de cgbico a tetragonal,sino que se verefiea una cristalización fraccionada

El cristal se divide en seetores,apareciendo ejes-c orientados perpen

dicularmente que realmente debió aparecer.Este fenómeno ("Domainef­

fect"),por extraordinaria importancia en los titanatos,ha sido estu­diado extensamente, pues se ha encontrado que es sensible a los efec­tos producidos por camposeléctricos y presiones mecánicas.

Trataremos mas adelante un resumen de las propiedades más importan

tes derevadas de este fenómeno.

El Indice de refracción del titanato de Bario medido a 1209 C. es

de y a la temperatura ordinaria de 2:40.

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bircfringencia nacida por Kay y Vansden (29) como una función de

la taiperatura es de 0906 a la temperatura ordinariaeUno de los fenomenos que tambien ha llamado poderosamente la aten­

ción es la propiedad de los titanatos de colorearse fuertemente

cuando se expone a la luz, ya que ellos son normamalmente de co­

lor crema. Este fenomenoes reversible.

Mac.-Ïevin y Ogle (30) estudiaron este propiedad llegaron a la co;clusió de que este fototropismo es característico de los titane­tos alcalinos con estructura del tipo de la Perovskita cuando con­

tieLen impurezas­

Efecto "Domain"

El fenomenoexplicado, en el parrafo anterior acerca de la crista­lización fraccionada ODomaineffect") ha sido estudiado en el titg

nato ¿e Bario por W. J. Merz (31) y por J.E. Drougard y D. R.

Young(32), resumiendo a continuación algunas de las conclusiones

a que estos investigadores llegaron,

xiste dos tipos de barreras dominantes comprobadasexperimental­

mente. En unas la dirección de polariuació; cambia en 90Q su di­

rección y en las otras la direcció. de polarización cambia 1809.

El primer tipo de barreras Se denomina barrera de 900 y se carac­

teriza porque ambos lados de ella existe una distribució: homogg

nea total de carga electrica, mientras en el segundo caso, barrgra lLGQno existen sino cargas en agrupaciones aisladas. '

Se ,uede explicar graficamente'la diferencia entre ambosfenomenos

Consideremos una partícula de titanato de bario tal comola repre­

sentsba en A en la figura 6.

En primer termino supondremosque se verifica una transformació

"Domain"y aparece una simple barrera, Al ocurrir esto la particu­

la sufre un ligero alargamiento (B) de alrededor de un 1%en la di

rección de polarizacióm apareciendo el llamado eje -c-.barrera de 1809 la partícula (c) no sufre modif1-'Si se forma. una

cación ni de tamaño ni de forma tuu TGSQGCÉOa 1a B. Ahora bien en

caso ¿e farmorcc uno barrera de dos de las aristas sufren un

pequeïo alargamfiaa'o‘ mientras que jes otras dos se contraen (D)ca blando totainsnia tamañoy l: forma de la partícula,

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(1.6)reticulo cristalino, generalmentees visible al microscopio, perosu ed} a veces que este esfuerzo es normal a la barrera y en este

caso no se hace visible sino, cuando se induce por medio de camposelectricos perpendiculares,

En primera aproximación puede deducirse que la formación de barre­

ras de 1800 no afectan la forma de la partícula mientras que la

formación de barreras de 90Qhacen que aparezcan cambios profundos

en su forma,

Comoconsecuencia de los cambios ejercidos en la estructura de la

particulas por la formación de barreras de 900 estos estan íntima­

mente ligados por la presióü ejercida sobre el material y comotag

bien hemos indicado a la induccióm ejercida por camposelectricos.

ConstzntgÁddielectrica

Una ¿e las propiedades mas importantes de estos compuestos, los ti

tanatos de bario, es su elevada constante dielectrica. I

Hasta ahora no ha sido dada una explicación concluyente acerca del

mecanismoque rije la gran polarizacián para esa elevada constante

Investigaciones cuidadosas (33) han demostrado que bajo la acción

de elevados camposelectricos se verifican intensos movimientos

"Domain" que como hemos indicado pueden ser observados al micros­

copio.

No obstante es de mas interes práctico la constante diclectrica

inicial o sea la que aparece por la acción de camposelectricosdébiles.

En los titanatos de bario o policristalino (cerámica) es del ordende los 1500) Merz (3M) realizó medidas de esta constante en un

cristzl puro obteniendo para el eje C una constante dielectrica de

200 y para la dirección perpendicular a este eje de H.OOO.

Posiblanente no existían movimientos "Domain"y entonces esta al­

t: constante dialectrica fué motiva por la inducción por la pola­

rizació‘ïc

Coneste exglicaciín la gran diferencia entre la constante dieleg

trica de ambos ejesE no es de extr ña: que la ceramica cuerpos pg

licristalinos tenga una constante de 1500.

Pro iedzdes tCiafcag

La expansióï termica del "Domain"está determinado por la cargae: el rctículo cristalino (35)

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Li energia in;erna, qe? es una propiedad fundamental en muenos

cuerpos, nos permite observando sus anomalías, precisar cambios funda­

mentales en su estructura.Asi a 1a temperatura ordinaria la capacidad

calerírica del titanato de bario es de 24 Cal/mol.grados centígrados(0,10 eal/gr.grados centígrados), sin embargotenemos tres valores a­

nómalos que nos definen otros tantos puntos de transición: 47 Cal/mol.

grados centígrados para los 120, 24 Cal/mol.grados centígrados para

los 09 y, 12 Cal/mol. grados centígrados para los -703 G.

Ballard y Mac Carthy (36) cn recientes estudios han medido la con­

ductividad térmica del titanato de bario,encontrando quo esta es de

3,2.10-3Ca1/segundo grados centígrados.

EistórcsisSi representamos en uno de los ejes de un sistema de coordenadas,

la carga .nstantanea de un osciloscopio de rayos católicos con un ca­

pacito de titanato de bario, y en otro el voltaje suministrado, ob­

tenemos una gaza de históresis comola presentada en la figura 5 (37)

Esta gaza es análoga a la obtenida con materiales magnéticos.

Conun campode baja intensidad la polarización obtenida es rever­

sible y su proporcionalidad con el e“ïpo aplicado es casi lineal..Por

el contrario, con un campodc alta intensidad la polarización se in­

crementa mas allá de lo normal ante el estímulo recibido. Esto puede

ser causado por el Cambioen la dirección de polarización, cambio de

903 a laoat- El efecto conseguido por segunda vez con un canpo de a1­

ta intensidad es muchomenor,es dee r,que el incremento do polariza­

ción para un incremento de campo es m's pequeño que en caso anterior,

o sea, que todo "domain" está orientada e: la dirección del campo.

Cuandoel campoelóctrieo decrece hasta eero,la polarización tam­

bión decrece;pero no hasta cero,queda un remanente,conocido comoro­

manente de pola izaeión.Esto se supone motivado a que el "domain",fue de viado por una ba­

rrera de energia y para volver al estado inicial debe aplicarse encampodirectamente opuesto.El camponecesario nara el retorno de la

polarización a cero, se conoce comocampo coercitivo.

Üüflr, la gaza ¿e Listeresis, es muchomas pequdñaA bajas tempe:xy el campoeoercitive i/s ¿rnnde,siendc el incremento de crecimiento

“¿a )l

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de e mpo más flJÜJCJC por debajo; de los ¿oo K.Las causas de est: fono

meno, se hen rtribu de e una "congeluci n" en el efecto "domain" (5€).

Se ha intentado aplicar la polarización remanente de ln cerámica

de titnnato de bario en aparatos memorizadores.

PropiedndesPiezoeléctricos.

Los cristales aislados de titnnnto de berio,cuendo poseen un eje

polar muestran propiedades piezoelóctricas, que en este caso, del ti­

taneto de bario: son particularmente grandes. Sin embargo las cerámi­

cas, de este compusstoforuedo por microcristnles orientados al azar,

no siempre muestren estes propiedñdes piezoelóctrices, no obstente,sc

ha descubierto que si se aplica un campoD.C. aparecen 10s ejes-c al;

neados on le dirección de este campoy en tal ceso la cerámica puede

considerarse comomostrando un eje polar.

Se hn comprobado que mientras le cerhmica está sometido n lo nc­

ción de ln corriente continue presente los propiedades piezoelóctri­

ces,pero,despuós de que este ficción cesa quede una polarización roms

nentc en les cerámicas de tal m.neru que ¿l m t.ri.l continua presea

tïnd0! dicha propiedad.Wniner (31) fue el primero en no er el fenómeno do k1 polurizncion

permanente en las cerámicas de titenrto do bario; pero no explica Ins

causes. Roberts (40) estudió este mismo fenómeno y lo explica como

causado por le noción del campo D.C.­

Existon dos valores piezoelóctrico,pnrn un "domain"sencillo de

un cristal dc titenato de bario, que son de fundamental importancia:

el primero, os el coeficiente de proporcionalidad entre la carga do­

snrrollndn en es dos caras del cristal perpendicular al ejOoc y a

fuerza aplicada o lo largo de este eje y, cl segundo cl coeficiente

de proporcionalidad entre la carga desarrollada por las mismasceras

y ln fuerza aplicada en dirección perpendicualr al eje-c.

Las medidas de estos valores han presentado grandes dificultdes

por lo dificil de aislar un cristal con un "domain"sencillo, sin ln

aplicación de cenpos eléctricos pero le polarización.Une determinación reciente de comovaler pero cl primer coeficicnt

250.10 Bstnt.culombio/dinn ( ) y para el segundo coeficiente

ima ( ) ¡41).-8

310.10 stat.culombio/d

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-11. Dell-3.-_.__. —¡

En la literatura ¿ue hemas podido consultar, existen pocas re­ferencias concretas sobre métodos de obtención de cerámicas de tita­natos de Bario.

Basándonos en las referencias que hace Mellor en su Enciclope­

dia (43) sobre un trabajo de Bourgois (44), y Pascal (45) a uno de_Billy y Zumber (46), emplearemós el siguiente método de trabajo:

Trataremos de hacer reaccionar en fase sólida diversas sales

de bario con óxido de titanato, haciendo variar la composición, eltiempo de calcinación y la temperatura.

Comomaterias primas emplearemos sales de bario, Ba(OH)28H20=

BaCO3 y Ba(NO 2)3, marca Mark, con certificado de pureza.Comoóxido de titanato, óxido A.MO,americano, tipo Anastaza

de la Fábrica Titanit de Bella Vista. Sometido a un análisis nos

dió el siguiente resultado: Ti 02-98%; A12 O3 —0,8%.En todos los experimentos a realizar en el presente trabajo,

el bario lo calculamos como óxido de bario (Ba O), y con respecto

al Ti 02, tendremos en cuenta en los cálculos que no tiene sino98% de pureza.

Comoprimer paso las sales de bario las pulverizamos, hastapolvo impalpable (300 mallas), en un mortero de porcelana para sumezcla posterior con óxido de titanio.

Con objeto de que las substancias tengan un mayor contactoentre ellas, las moldeamos_encilindros de 5 cm. de diámetro, so­metiéndolas a una presión de 5000 Kg/cm2 (l).

La primera serie de experiencias las realizamos con una muflade laboratorio.

Las condiciones de temperatura, tiempo y composicion de laprimera serie de ensayos las resumimos en el cuadro N° l.

Haciendo notar que, en distintas experiencias vamosvariandola temperatura de lOO en 100° 0., igualmente los tiempos los hace­

mosvariar en intervalos de una hora, también en experiencias dis­tintaso

En la primera serie de experiencias llegamos a los siguientesresultados:

A partir de los 200° 0,, empieza la reacción, lo que compro­bamos de la siguiente manera:

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É!)¿WÏLÜUSla mczcla calcinada con ácido clorhídrico diluico y on

frio y filtramos.Al líquido filtrado lo añadimosHas Osconcentrado y

H202,aparccicndouna coloración roju.Reaceión colorimétrica del titu­nao.

Esta coloración, os signo evidc21c dc vuc los dos cuerpos han roag

cionado; puesto quo cl oxido do titanio empleado, ni aún hirvióndolo

con ácido clorhídrico concentrado nos da coloración.Por otra parte si

hcrvimos la mezcla calcinada con agua y filtrumos,al añadirle HZS04,

nos da abundante precipitado blanco de Ba S 04; pero al añadirle H202no aparece coloración.

Esto está dc acuerdo con J.A¡Hedwall (49), quien señala al titana­

to do bario; como un cucrpo insoluole en Hap; pero soluble cn H Cl d;luido en frio.

La coloración,sc hace más intensa, a medida que se aumenta la ton­

poratura dc calcinación.

Las muestras conteniendo Ba C 03 son las quo al parecer reaccionancon mas dificultad. Esto se puede atribuir o que la temperatura do

descomposición da Ba C 03, cs dc 14509 C.(48), mientras que cl Ba(N

02)2, tien; una tempsratura de descomposición do 5929 C.(48) y cl Ba

(o H)2.8 HBOde 3309 c. (48).En ninguno dc los ensayos realizados, obtuvimos masas do aspecto

dc porcelana, sino masa porosas y facilmente pulverizablcs.El tiempo

dc permanencias a cstas temperaturas, :0 influyo aparentemente sobrela contextura del producto obtenido.

El hecho de quo a parti" de 2002 CAnos dc una reacción coloreada

con la mezcla de Has 04 concentrado y Hzo4 está de acuerdo con lo rc­señado por T.Kubo Y K. Shirinki} quienes por ncdio de los rayos X,

demostraron l: existencia dc titanatos,cuando se calientan mezclas desales de bario óxidos dc titanato,

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¡o3Vistos los resultados de la ¿"ilera serie de experiencias,

realizamos otra y en la que van a regir las siguientes condicionesgenerales.

Las sales de bario y óxido de titanio, pulverizada, homogenei­zadas en las relaciones estiquemétricas previstas para cada expe­riencia, se moldean en cilindros de 5 cm. de diámetro, sometiendola mezcla a una presión de 500 Kg/cmz.

Éstas pastillas las sometemosa una primera calcinación enlas condiciones de tiempo y tempera ura indicados en párrafos pos­teriores.

Aúnen caliente, se pulverizan nuevamente hasta polvo impal­pable (300 mallas) y volvemos a moldearlas en las mismas condicio­nes anteriores quedandoasí listas las muestras, para la calcina­cion definitiva cuyo resultado resumimosen el cuadro correspondien­te. \

El objetivo perseguido en la primera ealcinación, es comoconsecuencias de los resultados observadas en la primera serie, elevitar la formación de oclusiones gaseosas en el interior de la ma­sa reaccionante y de esta manera obtener productos más compactos yuniformes.

Cuando empleemos hidróxido de Bario hidratado o Nitrato deBario, la temperatura de ealcinaeión será de 800 grados centígra­

dos. En estas condiciones de temperatura toda la sal de bario se hadescompuesto de óxido de bario,

En el caso del carbonato de mario, aunque su temperatura dedescomposición es de 1450 grados centígrados, tomamos tambien 800grados centígrados, comotemperatura de primera calcinación paradarle uniformidad a las experiencias.

El tiempo empleado será de una hora, pues como indicamos, en

la primera serie de experiencias, a esta temperatura el tiempo noinfluye.

Para la segunda celcinación los cilindros los colocamos sobreun refractario cuyas caracteristicas indicaremos en cada caso.

El horno lo cargamos en frio y vamos levantando la temperaturalentamente, hast: alcanzar la deseada.

El tiempo lo contamos desde el momento en que empiezan losaparatos de medida a acusar aumento de temperatura.

Las muestras calcinadas las sacamos del horno a la temperatura

indicada en cada caso, y las ejamos enfriar al aire, tardando enadquirir la temperatura ambiente de 15 a 20 minutos.

La temperatura 10 controlamos con termocuplas_acopladas al.s­

En“unn “¡04“‘304-\1«*-'r‘.1'-\Ïr\n en“ Rd D4" 94-le Ra 11h

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(¿Mi l\_J/

_ '¡ ' w. -|¡J.LI(,'¿.¿C oI‘O

‘-n. x'- LJ"La veracidad de esta tempern.-ras las ratificanos con

óptico, marca Chauvin Almoux,

Estos dos aparatos en todo momentoindicaron la misma temperatura.

El horno es de tipo semi-industriala de llama invertida con un

quemadorde kerosene cuyas dimensinncs son: le,60 x 0.70 metros.

Ensayo N° .

Las condiciones de temperatura,tiempo de celcincción,rolnción.

lar de óxidos en la muestra, asi comotambién le sal dc bnrio emplea­

da son los indicados en los cuadros l, 2, 3 y 4.

Emplocmos,comosoporte de las muestras, refractario aislante con

una porosidad aproximado de un 65%, con un porcentaje de nlúmina de

un 37%y un punto de fusión de 1720 grados centígrados, fabricados

por cerámica Hiedo.

Este ensayo se caracteriza porque las muostrfls calcinadcs n partir

do los 1250 grados centígrados, dan masas sumamente porosas y ningu­

no de estas muestras, ni aún las que fundieronn 1400 grados centi­

grndos; lo número ll, tienen le dureza y el aspecto de porcelana.; \_x uirafrnctnrio, que soporta es­Se observa además un fuerte ntv¿w

tas muestras en el horno, ataque qu. me incrementando con lo tem­'_‘ 4

'ens; suerte más rien es la mezcla enperntura, siendo tonto más inbario.

Algunos, comola mezcla N°ll, que toma coloración gris-acero,se0‘\Icolorcnn, lo que está de acuerdo con 1 expuesto anteriormente de que

algunos titanntos se tiñen nl contener impurezas. En este caso delmismorefrñctarioe

Todos las muestras dnn uno intenso coloración rojo con el reactivo

colorimótrico del titanieo

En esta serio de ensayos realizamos también las mismos pruebas de

solubilidad del titnnnto que las realizadas en la primera serie, den­pde los mismosresultados, es decir, lu insolubilidnd en ngun y ln sc­

lubilidnd en H Cl diluídce

Los resultados.s d a; vistfl de obtención dc cerámica

son totalmente ncgfltivosj

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Ensayo No. 3

Los cuadros Nos. 5, 6 7 y 8 nos indican como en el ensayo

anterior las condiciones en las cuales se verificó este.

hmpleamoscomo soporte el mismo tipo de refractario del ensa-_yo No. 2.

ASÍ como61 caso anterior se caracterizó por la uniformidad

de resultados éste se caracteriza por la meriedad"de los mismos.

a 1250 grados centígrados funde la muestra No. 14 dando una

masa amorfa, muy porosa, de escasa dureza.

A 1300 grados centígrados las muestras que no fundieron en

el ensayo anterior Nos. 16 y 18, conservan el mismoaspecto,.sin

porosidades pero fácilmente pulverizables.

A 1350 grados centígrados funden todas las muestras, la núme­

ro 19 lo hace completamente atacando al refractario y dando unamasa amorfa.

La No. 21 no funde totalmente, pues la pastilla no se deforma

aunque ataca fuertemente al refractario. La masa resultante es

sumamente porosa.

Con una lupa de pequeño aumento (x-10), se observan deforma­

ciones cristalinas.

Muestran comolas que fundieron a 1350 grados centígrados,

llevadas hasta 1400 grados centígrados, al enfriar forman conglo­

meradosde cristales visibles a simple vista.Ohservamosen este ensayo los resultados siguientes: variedad

en los puntos de fusión, coloración más o menos intensa de las

muestras, abundantes formaciones cristalinas, ataques profundos

al refractario y poca dureza de las masas resultantes.Todas las muestras al enfriarse toman color ligeramente amari­

llO¡

Ninguna de las muestras ensayadas adquirió el aSpecto de por­

celana ni por su contextura ni por su dureza, siendo este ensayo

negativo para los fines propuestos.

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Ensaxg_yo. 4

Los cuadros Nos. Q, lO, ll y 12 indican las carac­

terísticas del ensayo.También empleamos un refractario del mismo tipo que en los

ensayos anteriores.

En este ensayo las muestras van adquiriendo dureza a medida

que la temperatura se va elevando. Así, a 1250 grados eentígra—

dosse endureccn algo sin que se obserVen porosidades ni deforma­

ciones en la pastilla.A 1300 grados centígrados se acentúa la dureza, siendo la

muestra más dura a esa temperatura la No. 29, es decir, aquella

que posee una relación molar de óxidos de X/l l-l, mientras que

la número 30, sin tener tanta dureza comola anterior también

presenta un incremento, con reSpccto a su similar del cuadro

No. 9. Lsta muestra va adquiriendo un ligero tinte amarillo¿

A 1350 grados centígrados las muestras ya preSentan un franco

aspecto de porcelana, aunque se observa falta de temperatura o

de tiempo de permanencia en el horno. Así, la No. 31 presenta

homogeneidaden su estructura, bastante dureza aunque se pulVeri­

za fácilmente en un mortero de porcelana, no posee porosidades

y la pastilla no presenta deformaciones.

La No. 32 preSenta una gran dureza y aparente homogeneidad,

dificil pulverización con un mortero de porcelana, no tiene po­

rosidades, la pastilla no se ha deformado, y no se observan for­macionescristalinas.

La No. 33 aunque es más blanda posee las mismas característi­

cas que la 32.

A 1400 grados centígrados las muestras entran más o menos en

estado de fusión. Así la No. 34 presenta síntomas de fusión sin

llegar a deformar la pastilla, no presenta porosidades y su du­reza se ha incrementado con reSpecto a su similar la No; 31.

La No. 36 tiene aspecto de porcelana por su dureza, homogenei­

dad y ausencia de porosidades.

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Las muestras cuya relación molar de BaO-TiO2es de 2-1 conser­van su coloración blanca,

Las que tienen relación molar l-l toman coloración crema que

se va incrementando con la temperatura, y aquellas ïque tienen"

relación molan 1-2 se colorean ligeramente de amarillo, color quetambién se va incrementando.

En este ensayo, comoen los anteriores fue atacado el refrac­

tario que servía de soporte a las muestras, siendo más intenso

el ataque por las muestras más ricas en Bario.

Este ensayo dtó un resultado francamente positivo para los fi­

nes propuestos, pues, comohemos indicado se obtienen cerámicas

de gran dureza y exentas de porosidades.

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Tercera serie de ensayos=Esta serie la realizamos con la finalidad de encontrar un refrac­

tario que no sea atacado por las mezclas al calcinarlas a altas tem­peraturas.

Bmpleanoslas mismas mezclas preparadas para el ensayo anteriorJ en esta regirán las mismascondiciones que en aquellas, variando,

desde luego, o] refractario soporte y algo del tiempo de permanenciaen el horno.

Ensayo kce_2¿

Los cuadros 13 y 14, nos indicarán en forma esquematizada las con­

diciones del ensayo.

Utilizamos comosoporte de la mezcla en el horno, refractario mar­

ca Agra-D de le Fábrica de Cerámicas heiracteiias de Haedo. Las carac­

terísticas de este refractario son las siguientes: porosidad 14 a 16%,alúmina 40%, punto d fusión 17*? ¿Vacas Centigrados.

A 1350 grados c ntigrados funden h'flas las muestras como en el casosimilar del ensayo No. 2, cuadro Not 7, J a 1400 grados centígrados

también co¿o allí, cuadro No. 8: la cristalización es abundante.

Este ensayo Se diferencia del anterior en que? los cristales son

más abundantes y de major tamaño y que el refractario empleado no

ha sido atacado.

Lsto último hace que este ensayo Sea positivo puesto que lo reali­

zamoscon el obJeto de encontrar un refractario no atacable.

ynsaxo No. Q;

Los cuadros 15 y 16 son los que nos indican las condiciones en

las cuales se realizó cl ensayo.

Empleamoscomosoporte de las muestras, refractario del tipo em­

pleado en el ensayo anterior.

En este ensayo los productos resultantes de las calcinaciones,

muestran las caracteristicas indicadas en los cuadros Nos. 11 y 12

del ensayo Noa 4 notablemente incrementadas. kt! la muestra níbero

ió nos de una pastilla extraordinariamente dura sin deformar y sin

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porosidades.La muestra 44 también nos da un producto extraordinariamente

duro lo que confirma lo indicado allí (Ensayo No.4) de que algu­

nas de las muestras por su aSpecto acusaban la falta de tempera­

tura o de permanencia en el horno.

La muestra No. 45 presenta características similares a la an­

terior, si bien su color es ligeramente amarillo.

A 1400 grados centígrados las muestras se comportan de igual

forma que en el cuadro No. 12 del ensayo No. 4.

No obstante esta aparente igualdad en el comportamiento de am­

bos ensayos, observamos dos puntos de singular importancia: 1)

Después de cierta temperatura, todas las muestras se comportan

de igual forma y, 2) Existe una temperatura óptima para la obten­ción de cerámica de titanato de Bario. siendo mejorada la calidad

de estas por el tiempo de permanencia en el horno.

Otro aspecto también muyinteresante es que el refractario nofué atacado.

Ensayo No. 7.

uste ensayo, lo realizamos en un horno industrial de la Fábricade Cerámicas Refractarias de Haedo.

La composición de las diferentes muestras la calculamos a base

de variar el % en moles de BaOy T102, en la relación que Se in­

dica en el cuadro corrCSpcndiente a este ensayo.

Las características generales del horno son las siguientes:tipo horno túnel de 94 metros de long.; tiempo del ciclo completo

84 horas; curva de calentamiento de 1110 a 1350 grados centígrados

14 horas, y de 1350 a 1110 también 14 horas; calefacción con 16

quemadores de petróleo en el centro del horno; control de tempera­

tura con termocupla p_ Pt, Pt-Rh dc un 13%marca Micromax de la

casa Leeds and Northoup Co. de Filadelfia.

Las muestras las colocamos sobre un refractario del tipo Agra-Dy les ponemos en el centro de una carretilla cargada con el mismo

tipo de refractario, con la finalidad de protegerlas de la llama

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directa de los quemadores y dc que en esta forma el calentamientosea más uniforme.

Los resultados obtenidos los podemosresumir en la siguienteforma:

Muestra No. 49. Masa sumamente dura, no homogénea, ni

porosa y sin deformar.

Muestra No. 50. Masa con síntomas de fusión, muy dura,

homogénea, no porosa y con abundantes cristales que se dis­

tinguen a simple vista.

En esta muestra se observa en la superficie manchas intensa­

mente coloreadas posiblemente debidas al fenómeno indicado del fo­

totropismo.

J Muestra No. 51. Completamentefundida, cristalizadak,r de

gran dureza.

Muestra No. 52. Síntomas de fusión, gran cantidad de cris­

tales, masa sin deformar y homogénea.

Muestra No. 53. Masa blanda, se raya con la uña.

Muestras 54 y 55, similares a la anterior.hs decir, que el contenido en Titanio afecta la dureza de

las muestras.

El hecho de que la muestra No. 51 haya fundido se puede atribuir

a la formación de un eutético de los mencionados en el diagrama defase.

Las muestras obtenidas en este ensayo, por su homogeneidad, du­

reza, y poca deformación as chOIES obtenidas. Lsto se puede

explicar por la titud-enisl calentamiento y en el enfriamiento.

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Ensgye micrggctoyrífice, ¿ms

Para comprobar por medios ópticos a formeción de ti­

tanetos, en los ensayos precedentes. ro lizomos un pequeño estudio

microscópico de es muestres.

Sacnmosasí varios microfotogrmfies tante de superfi­cies de cristalización libre comode fractura.

Pera esto empleamos un Microscopio Cnlcegrñfico marca

"LEITZ"de ln dirección de Mineria. Util zando plflcas ortocronfiticns

marca SANIFAy revelador D. 19 con un tiempo de exposición variable

en cada caso.

Microfotegrnfia N° 1.- Corresponde a lo muestre núme­

ro 50 y se tomó con 50 aumentos y une exposición de 1' 45". Puesto

que este muestre se celcinó en el horno túnel tuvo un enfriamiento

de 28 hores, es decir, un enfriamiento lento lo que permitió una

oristelizeción repos de, así se observe ln orient ción do lfis egujrs

formadas hncic el centro de le muestre. (Fig.l)

Estas igujes pueden originurso por la formación de

mecles de los cristales cúbicos o tuïrcgonhlos, pues Según Deribcró

(49) estos se agrupfln de ÜStÍ mencrí dundo el Hspocto de nguj s de

apariencia cx gon l.

Microfotogrñfic N° 29- Tomadasobre lr mismo muestre

e la N° 1 pero con 290 aumentos. (Fig.2)Q;)

Le finílid"d de estr microfotogrüfín es le de poner

de mñnifiesto les manchas coloreadas que aparecen cn lá superficie

de la misma y que se observen el microscopio como irizmcioncs conoen

trices de distintn tonalidad (Fotetropismo).

Microfotogrnfia N° 3.- Tomdc con 125 aumentos y on

les mismas condiciones de tiempo que las dos Lnteriores sobre ln

muestro N° 41 (Fi;.3)

En esta microfotegrnfíe se observen perfect mente losalcristales exegonnles de titnnnto de bñrie;‘descr1ptos por muchos

tores comoestebles n 14C0 grados centígrwdos.

Microfotogrefin Y“ ;.« Pertenece n lu muestro N° 41

pero temedn con ¿90 Tunentcs. \Ïig.4)

le rom: este nicrefotegrefíá con objeto de nislcr uncristal oxngor.l v su observa perfect mente en elle un ángulo

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del misgo.

Microfotografia N9 5.- Tomadasobre la muestra NQ47 con

un tie y: de exposición de 2' y 125 aumentos. Fig. 5

Aquí también_se destaca perfectamente la forma exagonalde un cristal de titanato de bario.

Microfografía NQ6.- Esta microfotografïa se tomó sobre

la muestra N9 23 con un exposición de 2' y 190 aumentos. Fig. 6

Comopuede observarse se destaca nitidamente un cristal

exagonal de titanato de bario.

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;. »-p,I'..(_

¿ara la medida ¿e la constante dieláctrica elegimos las mues­

tras hoc 44, 50, 51 y 52. por sar las de mejor aspecto y de granomás fino.

Las muestras las preparamos torneándolas a baja velocidad en

un torno comúny pulimentándolas posteriormente en una piedra de

carburo de silicio de grano fino. De esta forma obtuvimos cilin­

dros de 25 milímetros de altura y tres centímetros de diámetro.A los cilindros ya pulidos les plateamos sus caras, para elimi­

nar toda posible cepa de Fire entre los electrodos del aparato de

mediday la cerámica dieléctrica.

Las mediciones las realizamos en un medidor de factor Q, marca

noonton.y un puente de le compañía General de Radio, en la fábrica

L.I.3.L. de RamosMejía.

Obtuvimoslos resultados siguientes:Nuestra No. K

44 111050.A 41o50.5 37051.A 40851.5 37052 6600

En el cuadro precederte designamos con la letra A¡ a las mues­

tras tomadas del extremo de la pastilla y con la letra B, las delcentro.

Comopuede observarse hay un ligero aumento en el valor de laconstante K, en las muestras A, debido posiblemente a la mayor for­

mación de titanato, por estar más en contacto con la llama del hor­

no que las muestras B.extremadamente alto de suLa muestra No. 52 preSenta un valor

constante K, lo único que puede explicar este valor, es que al pla­

tear la muestra se haya introducido P150 de plata por alguna peque­ña porosidad,

Ln conclusion, tanto la nuestrr No 44, comola 52, que son

les que corresporder P la fórmula 3a Ti 03, presentan la constante

dielóctriea más P11? lo que está d, acuerdo con lo expuesto en la

®

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De los ensayos que hemos realizado Daoumoe133 siguientoaconclusiones:

l) Es posible obtener titan tc de Bario a partir de diver­sas sales.

2) De las sales de Bario empleadas: Nitrato, Carbonato y 0x;

do, el que mejor cerámica da es este último. I

3) Los mejores cristales se obtienen a partir del Nitrato,pero la porcelana proporcionada es sumamenteporosa.

4) De los derivados de titanio el empleado es siempre el 0x1

do debido a su facilidad de obtención y asu mayor pureza. I

5) La formación de titanato empieza a partir de los 100 gra­

dos centígrados. A los 200 grados centígrados se hace bien defi­

nida; pero ni aún subiendo hasta los 800 grados centígrados los

.productos obtenidos son industrialmente útiles, porque son masasporosas fácilmente desintegrables. A partir de los 1300 grados

centígrados empiezana obtenerse producots industrialmente úti­

les siendo la temperatura óptima para obtención de cerámicas li­

geramente superior a los 1350 grados centígrados.

6) El tiempo es una variable importante, porque fzvorece la

reacción dando mayor resistencia al producto.

7) Una forma de mejorar el producto final se obtiene calen­

tando a 1200 grados centígrados, pulverizándola nuevamente y 112

vándola moldeada en su forma definitiva a la temperatura de 1350

grados centígrados.

8) A las temperaturas mencionadas hemos podido obtener crig

tales exagonales de titanato bien identificadas por microfotoi Igrafía.

9) De todas las variaciones ensayadas la que corresponde a

la relación molecular l-l es la que mejor productos da. Esta re­

lación l-l corresponde a la fórmula BaTiO3.

10) Tambiénla determinación de la constante dieléctrica nue;tra que con la relación molecular l-l ( lBaO-lTiO2 en moles) es a

con la que se obtiene mejores resultados.

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1)

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29)

30)

31)

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