Contribución al estudio de la cerámica de titanato de bario · 2018. 7. 13. · Nos proponemosen...
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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
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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.
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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
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/
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.
:-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
¡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.
áloz fl/34¿ÉÏznoG.
smL
Horaóio Marsh“;
<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.
<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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(¿9)
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,
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
(¡/7J fd
¿“JC
F79- 5 ,b/to‘
f/po parOv/(N‘d de ///'c9nd/J‘Ode bar/o.
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
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
: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.
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,
(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)
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
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
-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:
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,
¡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
(¿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
p/vífévíuósfqmm“3?;¡gg/c'- -Odsez/áa/a/lms _,A' .”
.74 Manu." -..a M“... ....,AMM.“
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Í.‘¿’Í3/400¡3"¿e0.6.“.an¿Mire/5'de.1_l x4. «.« _A A"ï‘Zth'a/cs,¿mq,‘aamuydutq.‘Í
¡21¡aCo,fat AA —óadfáqvfr. ¿_H
“hagan.-. jm...“Tang“ u ¿v .C. .‘.. ,..,794;“- .
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.
¿lisa/yoN33
.Cuaa/ro#595
2/40.»;76mm,
¿{fifa-SUÉS/¿ácl'aó¡74/41.¿9¿Ig/c,
A?¿40-74%0.C.
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1“?Jt/A’Úájgfiüz24KWl’35"M.find/¡Weadzefla‘m‘
1/4345caa‘sfa/z'nas.
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íhUf az700’4¿350m“Fmi¡”MW/asin(/63?
2/aga/fijé¡01. 4/ A 4¡gg/nu.f/asa.de«as/644%
i Y* A‘'¡[fué3€605906.0mafias
CU31:04.54.
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.
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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-dc¡Locas/mm,64/06/,_'muii' A
‘M‘ñ'//0..me6/.vafica-a.
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
'zï/vsayo7/3/35"_. _ , _- _Cada/ab/Y.°/5 Mesía.ha“);72-M.film/d72m.77m;v.
¡V!Svósfinahgg??? .¡gw¿gía?¡ww05565/aC/of765‘.3724m3}:770144¡aa/¡a50zaEma/,5.¡74,54¡Áavsa
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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
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.
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
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
®
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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