Efeito da adição de dopantes durante a síntese do precursor columbita para a preparação da cerâmica ferroelétrica relaxora PMN

Abstract

O Niobato de Chumbo e Magnésio (PMN) é um material que possui propriedades ferroelétricas de relaxação. Essa propriedade pode ser acentuada ou alterada mediante a adição de dopantes. Neste trabalho foi demonstrado como a adição dos íons Ba2+/Ti4+ e Pb2+/Ti4+, ou somente o íon K+, altera as características do precursor columbita obtido pelo método Pechini e da cerâmica PMN. Através da análise dos resultados obtidos por DRX e IV, constatou-se que a dopagem com os pares de íons Ba2+/Ti4+ e Pb2+/Ti4+ leva à retenção de maior quantidade de matéria orgânica nos carvões precursores e à formação de fases secundárias. Quando adiciona-se somente o íon K+, o comportamento do precursor columbita é similar ao puro. No entanto, seus efeitos positivos podem ser verificados na cerâmica PMN, como o aumento no tamanho de grão e a elevação em Tm.

Lead Magnesium Niobate (PMN) is a ferroelectric with relaxation properties. These properties can be improved or modified by doping. In this work is showed that Ba2+/Ti4+ andPb2+/Ti4+ ions or only K+ ion change the characteristics of columbite precursor prepared by Pechini s method. The results obtained by XRD and FT-IR show that there is more retention of organic matter in the Ba2+/Ti4+ andPb2+/Ti4+-MN doped precursors than in the pure one. It was also possible to show that K+-MN doped powders exhibit characteristics similar to pure MN powder, but in the PMN ceramic there is positive effects. The size grain and Tm increase when K+ ion is used on the PMN synthesis.